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2022版高考化学选考山东专用一轮总复习集训：专题十九物质的检验、分离与提纯 —模拟
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这是一份2022版高考化学选考山东专用一轮总复习集训：专题十九物质的检验、分离与提纯 —模拟，共48页。
专题十九 物质的检验、分离与提纯
【5年高考】
考点一 物质检验与鉴别
1.(2020天津,6,3分)检验下列物质所选用的试剂正确的是 ( )
待检验物质
所用试剂
A.
海水中的碘元素
淀粉溶液
B.
SO2气体
澄清石灰水
C.
溶液中的Cu2+
氨水
D.
溶液中的NH4+
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
答案 C
2.(2020浙江7月选考,11,2分)下列有关实验说法不正确的是 ( )
A.萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出
B.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色
C.乙醇、苯等有机溶剂易被引燃,使用时须远离明火,用毕立即塞紧瓶塞
D.可用AgNO3溶液和稀HNO3区分NaCl、NaNO2和NaNO3
答案 A
3.(2020课标Ⅱ,8,6分)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 ( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
答案 B
4.(2019浙江4月选考,9,2分)下列说法不正确的是 ( )
A.蒸馏时可通过加碎瓷片防暴沸
B.可用精密pH试纸区分pH=5.1和pH=5.6的两种NH4Cl溶液
C.用加水后再分液的方法可将苯和四氯化碳分离
D.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
答案 C
5.(2019上海选考,12,2分)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是 ( )
A.硝酸钡,稀硫酸 B.稀盐酸,氯化钡
C.稀硫酸,氯化钡 D.稀硝酸,氯化钡
答案 B
6.(2020浙江1月选考,25,2分)某固体混合物X,含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进行如下实验:
①X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z;
②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化。
下列说法不正确的是 ( )
A.混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3
B.溶液Z中溶质主要是钠盐,且必含NaHCO3
C.灼烧沉淀Y,可以得到黑色物质
D.往溶液Z中加入Cu粉,若不溶解,说明X中不含FeCl3
答案 D
7.(2018课标Ⅲ,26,节选)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③
④ ,有刺激性气体产生
⑤静置, 溶液
⑥
答案 (1)③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊
⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2 ⑥产生白色沉淀
考点二 物质的分离与提纯
8.(2020课标Ⅰ,9,6分)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是 ( )
气体(杂质)
方法
A.
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B.
Cl2(HCl)
通过饱和的食盐水
C.
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D.
NO(NO2)
通过氢氧化钠溶液
答案 A
9.(2020浙江1月选考,14,2分)下列说法不正确的是 ( )
A.强酸、强碱、重金属盐等可使蛋白质变性
B.用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)能鉴别甲酸、乙醇、乙醛
C.乙酸乙酯中混有的乙酸,可加入足量的饱和Na2CO3溶液,经分液除去
D.向苯和苯酚的混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤,可除去苯中少量的苯酚
答案 D
10.(2018课标Ⅰ,9,6分)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是 ( )
答案 D
11.(2017课标Ⅰ,8,6分)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是 ( )
A.蒸馏 B.升华 C.干馏 D.萃取
答案 B
12.(2016北京理综,7,6分)下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是 ( )
A.冷水浸泡
B.加热煎制
C.箅渣取液
D.灌装保存
答案 C
13.(2019课标Ⅲ,10,6分)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是 ( )
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的NO3-、SO42-、Cl-通过阴离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-H2O
答案 A
14.(2019课标Ⅰ,27,15分)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是 。
(2)步骤②需要加热的目的是 ,温度保持80~95℃,采用的合适加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为 (填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是 。分批加入H2O2,同时为了 ,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有 ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。
答案 (1)碱煮水洗
(2)加快反应 热水浴 C
(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质 防止Fe3+水解
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
15.(2019天津理综,9,18分)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
环己烯粗产品 饱和食盐水 操作2
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为 ,现象为 。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为
,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因为 (填序号)。
a.浓硫酸易使原料炭化并产生SO2
b.FeCl3·6H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
c.同等条件下,用FeCl3·6H2O比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为 。
(3)操作2用到的玻璃仪器是 。
(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石, ,弃去前馏分,收集83℃的馏分。
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向ag环己烯样品中加入定量制得的bmolBr2,与环己烯充分反应后,剩余的Br2与足量KI作用生成I2,用cmol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,终点时消耗Na2S2O3标准溶液VmL(以上数据均已扣除干扰因素)。
测定过程中,发生的反应如下:
①Br2+
②Br2+2KII2+2KBr
③I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6
(5)滴定所用指示剂为 。样品中环己烯的质量分数为 (用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是 (填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化
答案 (1)FeCl3溶液 溶液显紫色
(2)①+H2O a、b
②减少环己醇蒸出
(3)分液漏斗、烧杯
(4)通冷凝水,加热
(5)淀粉溶液 (b-cV2000)×82a
(6)b、c
[教师专用题组]
【5年高考】
考点一 物质的检验与鉴别
1.(2020课标Ⅱ,8,6分)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 ( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
答案 B ①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则该混合物中不含CaCO3;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,说明该混合物中含有K+;③向溶液中加碱,产生白色沉淀,则发生反应Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,综上所述,该白色固体混合物的组成为KCl、MgSO4。
2.(2020天津,6,3分)检验下列物质所选用的试剂正确的是 ( )
待检验物质
所用试剂
A.
海水中的碘元素
淀粉溶液
B.
SO2气体
澄清石灰水
C.
溶液中的Cu2+
氨水
D.
溶液中的NH4+
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
答案 C 海水中的碘元素以离子形式存在,淀粉溶液只能检验碘单质,A项不正确;CO2也能使澄清石灰水变浑浊,B项不正确;将氨水加入溶液中,先产生蓝色沉淀,氨水过量时,沉淀溶解,形成配离子,C项正确;检验NH4+时应加入强碱溶液,将NH4+转化为NH3,再用湿润的红色石蕊试纸来检验NH3,现象是试纸变蓝,D项不正确。
3.(2020浙江7月选考,25,2分)黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是 ( )
A.X中含KI,可能含有CuCl2
B.X中含有漂白粉和FeSO4
C.X中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3
D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCl2
答案 C ①Fe2(SO4)3为淡黄色固体,CuCl2为棕黄色晶体,其余为白色固体,故黄色固体X中至少含有Fe2(SO4)3和CuCl2中的一种。②X与足量的水作用,得到深棕色固体Y和无色溶液Z,而KI能够与Fe3+、Cu2+发生氧化还原反应生成I2,又知水足量,所以I2不可能在固体Y中,得到的碘水为黄褐色,与无色溶液Z不符,据此得出X中没有KI,深棕色固体Y中一定有Fe(OH)3;因为Y为混合物,则Y中还有沉淀Cu(OH)2,X中一定存在CuCl2,由于FeSO4能够被氧化为Fe3+,同样能够生成Fe(OH)3沉淀,所以FeSO4、Fe2(SO4)3至少有一种。③Z溶液为碱性,漂白粉溶于水显碱性,FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2溶于水都显酸性,所以X中一定有漂白粉。X中一定有CuCl2,一定没有KI,Y中含有Fe(OH)3,A项错误,C项正确;根据上述分析,FeSO4和Fe2(SO4)3至少有一种,不一定有FeSO4,B项错误;硫酸酸化溶液Z后若有Cl2生成,可证明发生反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,只能说明X中含有漂白粉,不能说明X中含有CuCl2,D项错误。
4.(2020江苏单科,13,4分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 ( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
B
室温下,向0.1mol·L-1HCl溶液中加入少量镁粉,产生大量气泡,测得溶液温度上升
镁与盐酸反应放热
C
室温下,向浓度均为0.1mol·L-1的BaCl2和CaCl2混合溶液中加入Na2CO3溶液,出现白色沉淀
白色沉淀是BaCO3
D
向0.1mol·L-1H2O2溶液中滴加0.01mol·L-1KMnO4溶液,溶液褪色
H2O2具有氧化性
答案 B A项,若淀粉部分水解,加入碘水后溶液也会变蓝,错误;B 项,金属与酸的反应是放热反应,镁粉与盐酸反应生成氢气,溶液温度上升,正确;C 项,向浓度均为0.1mol·L-1的BaCl2和CaCl2混合液中加入Na2CO3溶液,产生CaCO3和BaCO3两种白色沉淀,错误;D项,H2O2与KMnO4反应,KMnO4溶液褪色生成Mn2+,故KMnO4作氧化剂,H2O2作还原剂,证明H2O2具有还原性,错误。
5.(2019课标Ⅱ,10,6分)下列实验现象与实验操作不相匹配的是 ( )
实验操作
实验现象
A.
向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B.
将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C.
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D.
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
答案 A 本题涉及的考点有乙烯的化学性质、镁单质及其化合物的性质、硫及其化合物的性质、铁及其化合物的性质与检验,考查了对元素及其化合物基础知识的复述、再现、辨认并能融会贯通的能力,能从微观层面认识物质的性质和变化,并用来解决宏观的实际问题,主要体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
A项,乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化,生成CO2,所以实验现象为溶液紫色逐渐褪去,静置后溶液不分层,错误;B项,发生反应的化学方程式为2Mg+CO2C+2MgO,集气瓶中产生浓烟(MgO)并有黑色颗粒(C)产生,正确;C项,发生反应的离子方程式为S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O,有刺激性气味气体(SO2)产生,溶液变浑浊(生成S),正确;D项,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,加入过量铁粉,Fe3+完全反应,黄色逐渐消失,滴加KSCN溶液不变色,正确。
6.(2019浙江4月选考,25,2分)白色固体混合物A,含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种,常温常压下进行如下实验。
下列推断不正确的是 ( )
A.无色溶液B的pH≥7
B.白色固体F的主要成分是H2SiO3
C.混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D.在无色溶液B中加HNO3酸化,无沉淀;再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成,说明混合物A中有KCl
答案 C 固体C中加过量HNO3,有白色固体F,说明F不溶于HNO3,F的主要成分应为H2SiO3(还有H4SiO4、SiO2),说明A中一定含Na2SiO3,且含有能和Na2SiO3生成沉淀的物质(否则A中加足量水时Na2SiO3会全部进入B中导致无H2SiO3生成),在所给物质中只有CuSO4能与Na2SiO3反应生成CuSiO3沉淀,结合C中加过量HNO3有蓝色溶液E生成,说明A中一定有CuSO4。另外,C中加过量HNO3有无色气体D生成,说明C中有碳酸盐沉淀,可能是CaCO3或CuCO3或两者都有,则A中一定至少含有CaCO3和Na2CO3中的一种。因A中加水得无色溶液B,说明A溶于水时,Cu2+完全沉淀进入C中,若A中的Na2SiO3及可能存在的Na2CO3与CuSO4恰好完全反应,则得到的无色溶液B的pH=7,若A中的Na2SiO3及可能存在的Na2CO3过量,则得到的无色溶液B的pH>7。在无色溶液B中加HNO3酸化,无沉淀,说明无过量的Na2SiO3,且可将可能过量的CO32-转化为CO2除去,再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成,说明混合物A中一定有KCl,综上所述可推知A、B、D正确,C错误。
7.(2018天津理综,4,6分)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 ( )
实验
现象
结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液变浑浊
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中
滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)
②再加足量盐酸
①产生白色沉淀
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
答案 B 本题考查Fe2+、SO42-的检验,Ksp的应用等。A项,说明原溶液中有Fe2+,但不能确定是否有Fe3+,不正确;B项,说明H2CO3制出了C6H5OH,正确;C项,S2-与Cu2+直接反应生成CuS黑色沉淀,不能说明Ksp(CuS)
8.(2018浙江4月选考,10,2分)下列操作或试剂的选择不合理的是 ( )
A.可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘单质
B.可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
C.可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
D.可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
答案 A 碘易升华,不可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘单质,故A不合理。
9.(2018浙江4月选考,25,2分)某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42-、Cl-、CO32-和HCO3-离子中的若干种,取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B;
②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是 ( )
A.溶液A中一定存在H+、SO42-和Cl-
B.溶液A中不存在Mg2+、CO32-和HCO3-,不能确定Na+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2CO3
D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可以用NaOH溶液判断
答案 B 根据①中得到不溶于酸的白色沉淀可知原溶液中一定有SO42-,根据①中得到绿色滤液B,说明反应后溶液显酸性,原溶液中一定有H+,则原溶液中无CO32-和HCO3-;根据②有不溶于HNO3的白色沉淀生成,可知原溶液中含有Cl-;根据信息,Fe2+、Cu2+都有可能存在,不能确定Na+、Mg2+是否存在。综上所述可推知选项A、C正确,B不正确。在A中加入足量NaOH溶液,根据生成沉淀的颜色及沉淀在空气中放置时的颜色变化,可确定A中存在的是Fe2+、Cu2+中的一种或两种,D正确。
解题导引 向原溶液A中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B,说明沉淀只含BaSO4,加碱时Fe2+、Cu2+不沉淀,说明原溶液呈强酸性,继而推出A中一定不含CO32-和HCO3-。
10.(2017天津理综,4,6分)以下实验设计能达到实验目的的是 ( )
实验目的
实验设计
A.
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B.
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C.
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D.
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
答案 D NaHCO3固体受热易分解,A不正确;Al与稀盐酸反应生成AlCl3和H2,蒸发AlCl3溶液最终得到Al(OH)3固体,B不正确;重结晶法提纯苯甲酸是将粗品溶于少量热水中,然后趁热过滤,冷却结晶,C不正确;2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2KI+Cl22KCl+I2,用CCl4萃取后,CCl4层显橙色的原溶液为NaBr溶液,CCl4层显紫色的原溶液为KI溶液,D正确。
11.(2017北京理综,12,6分)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是 ( )
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
答案 D ③中的CO2可能是空气中的氧气与木炭反应的产物。
疑难突破 ③中红热木炭并未与浓硝酸直接接触,只有HNO3挥发后,与木炭接触才能发生反应。
12.(2015天津理综,2,6分)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 ( )
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2
答案 B A项,在溶液中加KSCN可检验Fe3+的存在,但不能证明原溶液中无Fe2+;B项,无水CuSO4遇水蒸气生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体,常用无水CuSO4证明水分的存在;C项,灼烧白色粉末,火焰呈黄色,只能证明原粉末中有Na+,不能证明原粉末中无K+;D项,能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2。
13.(2015福建理综,8,6分)下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是 ( )
实验目的
实验操作
A
称取2.0gNaOH固体
先在托盘上各放1张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,左盘上添加NaOH固体
B
配制FeCl3溶液
将FeCl3固体溶于适量蒸馏水
C
检验溶液中是否含NH4+
取少量试液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D
验证铁的吸氧腐蚀
将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
答案 C 称量NaOH固体时,应将其放在小烧杯中,故A错误;配制FeCl3溶液时,为防止Fe3+水解应用浓盐酸溶解FeCl3,故B错误;验证铁的吸氧腐蚀,应将铁钉放在中性或弱酸性环境中,故D错误。
14.(2015浙江理综,8,6分)下列说法正确的是 ( )
A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
C.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO42-或SO32-
D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
答案 B 氯水有漂白性,无法用pH试纸测其pH,A项不正确;B项正确;若溶液中有Ag+,也可产生同样的现象,C项不正确;提纯混有少量KNO3的NaCl应该用蒸发结晶法,提纯混有少量NaCl的KNO3才能采用D项中所述方法,D项不正确。
15.(2015山东理综,11,5分)下列由实验现象得出的结论正确的是 ( )
操作及现象
结论
A
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)<
Ksp(AgI)
B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色
Br-还原性强于Cl-
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结
NH4Cl固体可以升华
答案 C 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,说明AgI比AgCl更难溶,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A错误。B中由实验现象不能确定溶液中是否含有Fe2+,若先加入KSCN溶液无现象,再滴入氯水后溶液呈红色,才能说明原溶液中一定含有Fe2+。C中实验现象说明有Br2生成,溶液中发生了反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,从而说明了Br-的还原性强于Cl-,C正确。加热NH4Cl固体时,NH4Cl固体发生分解反应:NH4ClNH3↑+HCl↑,试管底部固体消失;试管口温度较低,NH3和HCl发生化合反应:NH3+HClNH4Cl,故试管口有晶体凝结,D错误。
16.(2015安徽理综,12,6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是 ( )
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
答案 D NH4Cl溶液中存在平衡:NH4++H2ONH3·H2O+H+,镁条与H+反应生成H2,同时平衡正向移动,溶液由弱酸性逐渐变为弱碱性,NH3·H2O浓度变大,分解产生NH3,A、B、C项均合理;pH=8.6的NaHCO3溶液中存在HCO3-CO32-+H+,Mg与H+仍可反应产生H2,D项不合理。
17.(2014大纲全国,8,6分)下列叙述错误··的是 ( )
A.SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
B.制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸
C.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率
D.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI
答案 B SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色都是因为发生了氧化还原反应,原理相同,A正确;热的NaOH溶液会使乙酸乙酯发生水解,不能用于收集产物,B错误;饱和食盐水与电石反应相对于纯水与电石反应平缓一些,C正确;AgNO3溶液遇Cl-得到白色沉淀AgCl,遇I-得到黄色沉淀AgI,D正确。
18.(2014重庆理综,2,6分)下列实验可实现鉴别目的的是( )
A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2
B.用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2
C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
答案 C A项,KOH溶液分别与SO3(g)和SO2反应,生成K2SO4和K2SO3,在颜色、状态等方面无明显区别,A项错误;B项,Br2(g)和NO2均能使湿润碘化钾淀粉试纸变蓝,B项错误;C项,CO2通入NaAlO2溶液中可生成Al(OH)3白色沉淀,CO2与CH3COONa溶液不反应,无明显现象,C项正确;D项,BaCl2溶液与AgNO3溶液生成AgCl白色沉淀,与K2SO4溶液生成BaSO4白色沉淀,不能鉴别,D项错误。
19.(2013江苏单科,13,4分)下列依据相关实验得出的结论正确的是 ( )
A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
C.将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+
答案 D 碳酸氢盐溶液、亚硫酸盐溶液等都可与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体,A项错误;NaOH溶液进行焰色反应,火焰也呈黄色,但NaOH溶液为碱溶液,B项错误;SO2通入溴水中,溴水颜色也可褪去,C项错误;Fe2+被氯水氧化成Fe3+,Fe(SCN)3溶液显红色,D项正确。
易错警示 B项错在“盐”字,该溶液也可能为NaOH溶液。
规律总结 向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能含有CO32-或HCO3-或SO32-或HSO3-。
20.(2013福建理综,10,6分)下列有关实验的做法不正确···的是 ( )
A.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出
B.用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体
C.配制0.1000mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
D.检验NH4+时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体
答案 D D项,检验NH4+时,应加入NaOH溶液,微热,然后用湿润的红色石蕊试纸检验。
21.(2012课标,7,6分)下列叙述中正确的是 ( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
答案 A 液溴有毒且易挥发,应加水密封保存,A项正确;O3、NO2等也能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色,B项错误;CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I2,C项错误;加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明溶液中可能含有SO42-、SO32-或Ag+,D项错误。
22.(2011天津理综,3,6分)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是 ( )
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42-
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
答案 B CO32-、SO32-、Ag+等也能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀,因此,不能确定原溶液中是否有SO42-,故A项错误;Na+焰色反应的黄色能掩盖K+焰色反应的紫色,因此,不能确定溶液中是否存在K+,故C项错误;NH3在溶液中的溶解度很大,因此,向原溶液中滴加稀NaOH溶液,即使溶液中有NH4+也不会逸出NH3,故D项错误。
错因分析 易错选D,忽略了NH3在水中的溶解性及NH3从溶液中逸出的条件——加热。
23.(2011安徽,10,6分)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 ( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
AgI沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
答案 D A项,FeFe3+Fe2+;B项,AgI比AgCl更难溶,故无白色沉淀出现;C项,Al与稀HNO3反应生成气体,在常温下Al在浓HNO3中发生钝化。
24.(2011重庆,11,6分)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑它们间的相互反应)的试剂组是 ( )
A.盐酸、硫酸 B.盐酸、氢氧化钠溶液
C.氨水、硫酸 D.氨水、氢氧化钠溶液
答案 D A项,取四种溶液,分别滴入盐酸,生成白色沉淀的为AgNO3,有气体产生的为K2SO3,再分别取剩下的两种溶液,分别滴入硫酸,生成白色沉淀的为BaCl2,无明显现象的为Mg(NO3)2,故A项不符合题意。B项,分别取四种溶液,分别滴入盐酸,生成白色沉淀的为AgNO3,有气体产生的为K2SO3,再分别取剩下的两种溶液,分别滴入NaOH溶液,有白色沉淀生成的为Mg(NO3)2,无明显现象的为BaCl2,故B项不符合题意。C项,分别取四种溶液,分别滴入氨水,生成白色沉淀的是AgNO3和Mg(NO3)2,再向生成白色沉淀的两种溶液中继续滴入氨水,沉淀溶解的是AgNO3,沉淀不溶解的是Mg(NO3)2;再分别取剩下的两种溶液,分别滴入硫酸,生成白色沉淀的是BaCl2,有气体产生的为K2SO3,故C项与题意不符。D项,滴入氨水与C项分析相同,可检验出AgNO3和Mg(NO3)2,剩下的两种溶液用NaOH溶液不能区分,故D项与题意相符,为正确答案。
考点二 物质的分离与提纯
1.(2020课标Ⅰ,9,6分)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是 ( )
气体(杂质)
方法
A.
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B.
Cl2(HCl)
通过饱和的食盐水
C.
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D.
NO(NO2)
通过氢氧化钠溶液
答案 A A项,二氧化硫也有较强的还原性,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能实现除杂目的;B项,饱和的食盐水可以除去氯气中的氯化氢气体,同时可以降低氯气的溶解度,可达到除杂的目的;C项,杂质氧气会与灼热的铜丝反应,生成氧化铜固体,而氮气不会与铜反应,能达到除杂的目的;D项,混合气体通过氢氧化钠溶液,NO不与氢氧化钠溶液反应,而NO2会与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,能达到除杂的目的。
2.(2020山东,8,2分)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:
Fe3+、Al3+酸化浓盐酸↓萃取、分液↓Al3+乙醚↓反萃取水↓蒸馏↓乙醚Fe3+
已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是 ( )
A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D.蒸馏时选用直形冷凝管
答案 A A项,萃取振荡时,分液漏斗应倒置振荡摇匀,故下口朝上,错误;B项,根据“下流上倒”原理,分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出,正确;C项,结合信息,配离子在乙醚中生成缔合物,且乙醚密度比水小,故上层为黄色,下层为无色时说明已达到分离目的,正确;D项,液体混合物进行分离提纯时,可利用其沸点相差较大进行分离,蒸馏时选用直形冷凝管,正确。
3.(2020山东,11,4分)(双选)下列操作不能达到实验目的的是 ( )
目的
操作
A
除去苯中少量的苯酚
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液
B
证明酸性:碳酸>苯酚
将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
C
除去碱式滴定管胶管内的气泡
将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球将气泡排出
D
配制用于检验醛基的氢氧化铜悬浊液
向试管中加入2mL10%NaOH溶液,再滴加数滴2%CuSO4溶液,振荡
答案 BC A项,苯酚与NaOH反应生成易溶于水的苯酚钠,而苯不溶于水,可分液除去,能达到实验目的;B项,盐酸易挥发,产生的CO2中混有HCl,HCl也可与苯酚钠反应,不能达到实验目的;C项,碱式滴定管排气泡时,应将胶管向上弯曲使尖嘴斜向上,挤压玻璃球,使溶液从尖嘴部流出,同时气泡被带出滴定管,若尖嘴垂直向下,不能达到实验目的;D项,能达到实验目的。
4.(2019课标Ⅲ,12,6分)下列实验不能达到目的的是 ( )
选项
目的
实验
A.
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B.
加快氧气的生成速率
在过氧化氢溶液中加入少量MnO2
C.
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D.
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
答案 A 本题涉及常见物质的制备方法及除杂知识,通过物质制备的原理,考查了化学实验与探究能力;依据探究目的设计实验,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。
A项,Cl2+2Na2CO3+H2O2NaHCO3+NaCl+NaClO,故将Cl2通入Na2CO3溶液中不能制备较高浓度的HClO溶液,错误;B项,MnO2作催化剂可以加快H2O2的分解速率,正确;C项,乙酸和Na2CO3溶液可以反应,乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较低,溶液分层,正确;D项,根据强酸制弱酸原理可知D项正确。
5.(2019北京理综,10,6分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 ( )
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
答案 B 用Fe粉除去FeCl2溶液中的Fe3+时,发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+,该反应为氧化还原反应,A项不符合题意;除去Cl2中的HCl杂质一般用饱和食盐水,用水除会损失部分Cl2,同时Cl2与H2O的反应是氧化还原反应,C项不符合题意;NO2和H2O反应生成HNO3和NO,属于氧化还原反应,D项不符合题意。
易错易混 除杂问题往往会被“理想化”,即加适量试剂就能全部除去杂质,但实际很难做到这一点。B项中除杂试剂稀盐酸是用来除去过量的NaOH的。
6.(2016课标Ⅱ,13,6分)下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
实验目的
实验操作
A.
制备Fe(OH)3胶体
将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
B.
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C.
除去Cu粉中混有的CuO
加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥
D.
比较水与乙醇中氢的活泼性
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
答案 D 制备Fe(OH)3胶体时,应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,A项不能达到实验目的;将MgCl2溶液加热蒸干将得到Mg(OH)2,欲得到无水MgCl2,应在氯化氢气流中加热蒸干,B项不能达到实验目的;向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3,Cu也会与HNO3发生反应,C项不能达到实验目的。
7.(2014大纲全国,10,6分,★☆☆)下列除杂方案错误··的是 ( )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A.
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B.
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C.
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D.
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
——
灼烧
答案 B A项,先用NaOH溶液除去CO2,再用浓H2SO4干燥,A正确。NaOH溶液会与NH4Cl溶液反应,B错误。C项,饱和食盐水可除去HCl,再用浓H2SO4干燥,C正确。NaHCO3(s)灼烧后剩余固体为Na2CO3,D正确。
8.(2015广东理综,9,4分)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是 ( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
1-己醇的沸点比己烷的沸点高
1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离
B
原电池可将化学能转化为电能
原电池需外接电源才能工作
C
乙二酸可与KMnO4溶液发生反应
乙二酸具有酸性
D
Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键
NaCl固体可导电
答案 A A项,1-己醇的沸点比己烷的沸点高,沸点相差较大且互溶的两种液体可用蒸馏法分离,叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确且存在因果关系;B项,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ错误,原电池工作时不需要外接电源;C项,叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确,但二者不存在因果关系;D项,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ错误,NaCl固体不导电。
9.(2013大纲全国,10,6分)下列操作不能达到目的的是( )
选项
目的
操作
A
配制100mL1.0mol·L-1CuSO4溶液
将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中
B
除去KNO3中少量NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
C
在溶液中将MnO4-完全转化为Mn2+
向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色消失
D
确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3
取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊
答案 A 25gCuSO4·5H2O的物质的量为25g250g·mol-1=0.1mol,溶于100mL水后溶液的体积大于100mL,所得溶液中CuSO4的物质的量浓度小于1.0mol·L-1,A项错误;KNO3的溶解度受温度的影响变化大,NaCl的溶解度受温度的影响变化小,采取冷却热的饱和溶液的方法可使KNO3结晶析出从而与NaCl分离,B项正确;2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O,C项正确;Ca2++CO32-CaCO3↓,D项正确。
10.(2013北京理综,12,6分)用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是 ( )
乙烯的制备
试剂X
试剂Y
A
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
KMnO4酸性溶液
B
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
Br2的CCl4溶液
C
C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃
NaOH溶液
KMnO4酸性溶液
D
C2H5OH与浓硫酸加热至170℃
NaOH溶液
Br2的CCl4溶液
答案 B CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O,由于乙醇具有挥发性,且能与KMnO4酸性溶液反应,但不与Br2的CCl4溶液反应,故A项中需除杂,B项中不需除杂;CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,由于浓H2SO4具有脱水性和强氧化性,反应产物中会含有CO2、SO2杂质,SO2具有还原性,能使KMnO4酸性溶液褪色,同时生成的SO2携带水也能和Br2发生反应,使Br2的CCl4溶液褪色,所以,C、D选项中必须除杂。
11.(2018浙江4月选考,28,4分)某学习小组欲从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4]固体,完成了如下实验:
已知:[Cu(NH3)4]2++4H+Cu2++4NH4+
请回答:
(1)步骤①中,试剂X应采用 。
(2)甲、乙两同学取相同量的溶液Y分别进行蒸馏,收集到的馏出液体积相近,经检测,甲同学的馏出液中乙醇的含量明显偏低,可能的原因是 。
(3)设计实验方案验证硫酸铜铵固体中的NH4+ 。
答案 (4分)(1)H2SO4(1分)
(2)加热温度偏高,馏出速度太快;冷却效果不好,造成乙醇损失(1分)
(3)取少量硫酸铜铵固体于试管中,加水溶解,再滴加足量的NaOH浓溶液,振荡、加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到试纸变蓝,表明该固体中存在NH4+(2分)
解析 (1)为了不引入杂质,将[Cu(NH3)4]SO4转化为CuSO4、(NH4)2SO4,试剂X应为硫酸。(2)溶液Y中含CuSO4、(NH4)2SO4、乙醇和水,CuSO4、(NH4)2SO4难挥发,乙醇比水的沸点低,利用沸点的差异,加热蒸馏可将乙醇和少量水蒸出,得到粗乙醇,但若加热温度偏高,馏出速度太快导致乙醇挥发或冷却效果不好,使乙醇进入残留液中,均会使馏出液中乙醇的含量偏低。(3)可用NaOH溶液和红色石蕊试纸检验固体中的NH4+。
审题方法 (1)明确实验目的“从含[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵固体”;(2)认真分析实验流程图。
【3年模拟】
时间:35分钟 分值:45分
一、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2020青岛实验高中高三3月月考,4)下列实验装置选择不合理的是 ( )
装置
目的
从新制Cu(OH)2悬浊液中分离出Cu(OH)2固体
分离汽油和水的混合物
蒸发NaCl溶液得NaCl晶体
溶解CuSO4
选项
A
B
C
D
答案 C
2.(2021届德州高三期中,3)下列说法正确的是 ( )
A.Na、Fe、Al都能导电,它们的氧化物都能与酸反应,与碱不反应
B.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在,都不是酸性氧化物
C.某溶液中加KSCN溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
D.某无色溶液中加入氢氧化钠溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中一定有NH4+
答案 D
3.(2020潍坊二模,3)用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子,包括粗盐溶解、加沉淀剂、过滤、调节pH、蒸发结晶等步骤。下列说法错误的是 ( )
A.沉淀剂的添加顺序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
B.向滤液中滴加盐酸,调节pH至滤液呈中性
C.蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将滤液蒸干
D.溶解、过滤、蒸发结晶等过程都使用玻璃棒搅拌溶液
答案 D
4.(2020山东等级考模拟,8)下列操作能达到相应实验目的的是 ( )
实验目的
操作
A
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加FeCl3溶液
B
测定84消毒液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上
C
除去苯中混有的少量苯酚
向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,分液
D
实验室制备乙酸乙酯
向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热
答案 A
5.(2021届章丘四中高三第一次检测,6)下列物质中杂质(括号内为杂质)的检验试剂、除杂试剂和除杂方法都正确的是( )
物质及其杂质
检验试剂
除杂试剂
除杂方法
A
HCl(Cl2)
湿润的淀粉KI试纸
饱和食盐水
洗气
B
C2H5OH(H2O)
无水硫酸铜粉末
生石灰
蒸馏
C
CO2(SO2)
品红溶液
饱和碳酸钠溶液
洗气
D
NH4Cl(I2)
淀粉溶液
无
加热
答案 B
6.(2021届德州一中高三10月月考,11)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解。
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为 ( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
答案 C
7.(2020潍坊三模,6)下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
实验目的
实验操作
A.除去苏打中混有的少量小苏打
将固体溶解,加入足量澄清石灰水后过滤、结晶
B.除去乙酸乙酯中的乙酸
加入氢氧化钠溶液,充分反应后,静置、分液
C.除去铜粉中混有的氧化铜
加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥
D.加快锌与稀硫酸反应制氢气的速率
往溶液中滴加几滴硫酸铜溶液
答案 D
8.(2021届济钢高级中学高三10月月考,8)某无色气体中可能含有CO、CO2、H2O(g)和H2中的一种或几种。依次进行如下处理(假定每步处理都反应完全):①通过碱石灰时,气体体积变小;②通过灼热的氧化铜时,黑色固体变为红色;③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色晶体;④通过澄清石灰水时,溶液变浑浊。由此可以确定原无色气体中 ( )
A.一定含有CO2、H2O(g),至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O(g)、CO,至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2,至少含有H2O(g)、H2中的一种
D.一定含有CO、H2,至少含有H2O(g)、CO2中的一种
答案 D
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)
9.(2020山东等级考模拟二,9)实验室利用反应
合成洋茉莉醛的流程如下。下列说法错误的是 ( )
A.水洗的目的是除去KOH
B.试剂X应选用有机溶剂
C.加入Na2CO3溶液的目的是除去酸
D.进行蒸馏操作时可选用球形冷凝管
答案 D
10.(2021届新泰中学高三第二次月考,15)下列有关实验的说法正确的是 ( )
A.除去铁粉中混有的少量铝粉,可加入过量的氢氧化钠溶液,完全反应后过滤
B.光照氯水有气泡冒出,该气体主要为Cl2
C.将淀粉与KCl混合液装于半透膜内,浸泡在盛蒸馏水的烧杯中,5min后取烧杯中液体,加碘水变蓝色,证明半透膜破损
D.Na2CO3溶液和盐酸可以通过相互滴加的方法来鉴别,NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液也可以通过相互滴加的方法来鉴别
答案 AC
11.(2021届山东章丘四中高三开学考试,11)某化学兴趣小组从含有 KI、KNO3 等成分的工业废水中回收 I2(碘从 45℃左右开始升华,77℃升华完毕)和 KNO3,其流程如下:
下列说法正确的是 ( )
A.步骤 1 中无机相应从分液漏斗下口放出,有机相从上口倒出
B.步骤 2 使用的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、球形冷凝管、锥形瓶
C.步骤 3 可以在装置中完成
D.步骤 4 中,将溶液蒸发至只剩少量水时,用余热将晶体蒸干
答案 AC
12.(2021届商河一中阶段测试,20)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,某科研小组设计如下工艺流程回收铜并制取胆矾(流程中RH为萃取剂),下列说法正确的是 ( )
A.反应Ⅰ的离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2NH4+Cu(NH3)42++2H2O
B.操作②用到的主要仪器为蒸馏烧瓶
C.操作④以石墨为电极电解硫酸铜溶液:阳极产物为O2和H2SO4
D.操作⑤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、热水洗涤、干燥
答案 AC
三、非选择题(本题包括1小题,共13分)
13.(2021届日照一中高三11月调研,18)(13分)无水四氯化锡(SnCl4)可用于制作FTO导电玻璃,FTO导电玻璃广泛用于液晶显示屏、光催化、薄膜太阳能电池基底等,可用如图装置制备四氯化锡。
有关信息如下表:
化学式
Sn
SnCl2
SnCl4
熔点/℃
232
246
-33
沸点/℃
2260
652
114
其他性质
银白色固体金属
无色晶体,Sn(Ⅱ)易被 Fe3+、I2等氧化为 Sn(Ⅳ)
无色液体,易水解
(1)仪器A的名称为 ,A中发生反应的化学方程式为 。
(2)Cl2和Sn反应的产物可能有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入SnCl2,除了通入过量氯气外,应控制温度在 范围内(填标号)。
a.114~232℃ b.232~652℃ c.652~2260℃
(3)为了确认丁中有SnCl2生成,可选用以下 检验。(填标号)
a.稀盐酸
b.酸性高锰酸钾溶液
c.滴有KSCN溶液的FeCl3溶液
(4)实验所得SnCl4因溶解了Cl2而略显黄色,提纯SnCl4的方法是 (填序号)。
a.用NaOH溶液洗涤再蒸馏 b.升华
c.蒸馏 d.过滤
(5)碘氧化法滴定分析产品中Sn(Ⅱ)的含量。准确称取11.9g 产品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,淀粉溶液作指示剂,用0.1mol·L-1碘标准溶液滴定,滴入最后一滴标准液,出现 现象时达到滴定终点,此时消耗碘标准溶液50mL,则产品中Sn(Ⅱ)的质量分数为 。
答案 (1)蒸馏烧瓶 2KMnO4+16HCl(浓)5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O (2)b (3)c (4)c (5)溶液变蓝,且30s内颜色不变 5%
[教师专用题组]
【3年模拟】
时间:40分钟 分值:78分
一、选择题(每小题2分,共16分)
1.《本草纲目》记载:“烧酒,其法用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”。这里用到的实验方法可以用于分离 ( )
A.丁醇与乙醚 B.碘化钾与碘
C.硝酸钾与氯化钠 D.氯化铵与硫酸钠
答案 A 根据“烧酒,其法用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”可知,白酒烧制的操作方法为蒸馏。丁醇和乙醚是互溶的液体,二者沸点不同,需要通过蒸馏分离,A正确;碘化钾与碘在四氯化碳中的溶解度不同,需要通过萃取分液分离,B错误;硝酸钾与氯化钠都易溶于水,二者需要通过重结晶法分离,C错误;氯化铵与硫酸钠的稳定性不同,可通过加热的方法分离,D错误。
2.下列实验中,所选装置或实验设计合理的是 ( )
A.用图①所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质
B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置
C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液
D.用图④所示装置可除去CO2中含有的少量HCl
答案 A 碳酸钠能溶于水而碳酸钙难溶,过滤可实现固液分离,A项正确;乙醇与溴水互溶,B项错误;蒸馏分离乙醇和水需用蒸馏烧瓶与温度计,C项错误;应使用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中含有的少量HCl,D项错误。
3.下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
A.用分液漏斗分离出苯酚与溴水反应的产物
B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净干燥的Cl2
答案 C 苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚难溶于水,但易溶于有机溶剂,所以反应生成的三溴苯酚与过量的溴都溶于有机溶剂,无法分离,A项错误;NO能迅速与O2反应生成NO2,应用排水法收集,B项错误;Fe3+易水解生成Fe(OH)3,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,可防止氯化铁水解,C项正确;将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水能除去HCl气体,但同时会引入水蒸气,D项错误。
易错提醒 气体通过溶液后(浓硫酸除外)会引入水蒸气,故通常在气体分离除杂操作的最后一步用干燥剂吸收混有的水蒸气。
4.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。
下列分析正确的是 ( )
A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
答案 C 操作Ⅰ应是溶解,A项错误;操作Ⅱ应是加热浓缩,冷却结晶,使KNO3晶体析出,B项错误;C项正确;操作Ⅰ~Ⅲ只过滤一次,D项错误。
5.下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去Cu中少量的CuO
加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤及干燥
B
用废蚀刻液(含FeCl2、FeCl3、CuCl2、HCl)制备FeCl2溶液
废蚀刻液中加入过量铁粉、充分搅拌、过滤
C
检验碳与浓硫酸反应的气态产物中含SO2和CO2
将产生的气体依次通过澄清石灰水和品红溶液
D
分离用苯萃取溴水后的水层和有机层
先放出水层,然后换一个烧杯再放出有机层
答案 B 稀硝酸与Cu和CuO都能反应,A项错误;向废蚀刻液中加入过量铁粉,能够与FeCl3、CuCl2、HCl反应,均生成FeCl2,将生成的铜和过量的铁粉过滤除去,可以得到FeCl2溶液,B项正确;澄清石灰水也能吸收二氧化硫,因此需要先检验二氧化硫,后检验二氧化碳,C项错误;分离用苯萃取溴水后的水层和有机层,应该先放出水层,然后将有机层从上口倒出,D项错误。
6.练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程:
下列说法错误的是 ( )
A.气体Ⅰ中主要含有的气体有N2、NO、CO
B.X在反应中作氧化剂,可通入过量的空气
C.处理含NH4+废水时,发生离子方程式是NH4++NO2-N2↑+2H2O
D.捕获剂所捕获的气体主要是CO
答案 B 工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,因Ca(OH)2过量,则固体Ⅰ主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,气体Ⅰ是不能被石灰乳吸收的N2、NO、CO,A正确;由分析可知,气体Ⅰ是N2、NO、CO,气体Ⅰ中加入X,用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,B错误;NaNO2与含有NH4+的废水反应生成无污染气体,应生成N2,发生氧化还原反应,离子方程式为NH4++NO2-N2↑+2H2O,C正确;气体Ⅱ含有CO、N2,经捕获剂所捕获的气体主要是CO,D正确。
7.下列实验操作、现象、解释或结论都正确的是 ( )
操作
现象
解释或结论
A
铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加 KSCN溶液
溶液出现血红色
铝热剂中一定含有Fe2O3
B
用洁净的玻璃棒蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
溶液中一定有Na+
C
充分浸透了 Na2SiO3 饱和溶液的小木条,沥干后放在酒精灯外焰加热
小木条不燃烧
Na2SiO3 可用作木材防火剂
D
将海带剪碎并灼烧,加蒸馏水浸泡,再加入几滴淀粉溶液,观察溶液颜色的变化
溶液颜色变蓝
海带中含有碘元素
答案 C 滴加 KSCN溶液,溶液出现血红色证明溶液中含Fe3+,但不一定原固体中含有Fe2O3,也可能含有Fe3O4,A项错误;焰色反应用铂丝或洁净无锈的铁丝蘸取溶液,玻璃棒中的Na+会干扰实验,B项错误;Na2SiO3性质稳定,其水溶液涂在木材表面可作木材防火剂,C项正确;海带灼烧后碘元素以I-形式存在,不能使淀粉变蓝,D项错误。
易错提醒 碘单质(I2)能使淀粉变蓝,切忌记为碘能使淀粉变蓝,因为碘元素还有I-、IO3-等存在形式,均不能使淀粉变蓝。
8.采用下列装置欲验证CaSO4与炭粉受热发生氧化还原反应,且还原产物是SO2。下列有关说法中不正确的是 ( )
A.装置乙欲验证气体中的还原产物,故试管中盛有CaSO4溶液
B.装置丙和装置丁的作用是除去SO2和其他杂质气体
C.装置戊中黑色粉末变红,己中出现浑浊,说明氧化产物有CO
D.实验结束时,应该先关闭止水夹,再迅速熄灭装置甲中的酒精灯
答案 A CaSO4与炭粉受热发生氧化还原反应,且还原产物是SO2,硫元素化合价降低,则碳元素化合价升高,故氧化产物为二氧化碳或一氧化碳。装置乙欲验证气体中的还原产物SO2,需要在试管中盛放品红溶液,A项错误。
二、选择题(每题4分,共24分)
9.实验室用有机含碘(主要以I2和IO3-的形式存在)废水制备单质碘的实验流程如图:
已知:碘的熔点为113℃,但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是 ( )
A.操作①和③中的有机相从分液漏斗下端放出
B.操作②中发生反应的离子方程式为2IO3-+5SO32-+2H+I2+5SO42-+H2O
C.操作④中用到的玻璃仪器仅有温度计、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶
D.操作⑤可用如图所示的水浴装置进行
答案 C A项,操作①和③均为萃取、分液,四氯化碳的密度比水的大,溶解碘单质的有机相从分液漏斗下端放出,故A正确;B项,操作②加入Na2SO3溶液,SO32-还原IO3-生成I2,自身被氧化生成SO42-,反应的离子方程式为2IO3-+5SO32-+2H+I2+5SO42-+H2O,故B正确;C项,操作④是将四氯化碳与碘单质分离,应采取蒸馏法,还需要蒸馏烧瓶,故C错误;D项,固体碘可以不经过熔化直接升华,操作⑤可以利用水浴装置进行,故D正确。
10.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO42-、SO32-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+,为了确定该溶液的组成,某同学取100mL上述溶液X,进行了如下实验,下列说法不正确的是 ( )
A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO42-
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.向溶液A加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成白色沉淀
答案 C 白色沉淀A部分溶于酸,沉淀A可能是BaCO3或BaSO3,所以气体A可能是CO2或SO2,A项正确;X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,且白色沉淀A与足量盐酸反应后有剩余,沉淀中一定有BaSO4,故溶液中一定有SO42-,B项正确;X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,而Fe(OH)3为红褐色,故一定不含Fe3+,但可能含有Mg2+、Na+,C项错误;经过以上分析后不确定Cl-是否存在,因此需要加入硝酸酸化的AgNO3溶液检验,可能会有白色沉淀AgCl生成,D项正确。
11.实验室有一份混有少量碳酸钙杂质的碳酸钡样品。分离并提纯碳酸钡的实验步骤如下[如图为Ba(OH)2和Ca(OH)2的溶解度曲线]:
下列有关说法错误的是 ( )
A.步骤Ⅰ所需主要仪器是酒精喷灯、铁坩埚、泥三角、玻璃棒等
B.步骤Ⅱ中过滤时的温度对实验无明显影响
C.步骤Ⅲ中,当观察到红色刚好消失时,即可停止通CO2
D.上述过程中涉及分解、化合、复分解反应
答案 B 灼烧所需仪器为酒精喷灯、坩埚、泥三角,结合碳酸钙、碳酸钡在高温下能与二氧化硅反应,选用铁坩埚,A项正确;操作Ⅱ之前为Ba(OH)2饱和溶液,OH-浓度较高,依据溶解平衡,此时Ca(OH)2为沉淀,故过滤的目的是分离Ba(OH)2和Ca(OH)2,Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,则应趁热过滤,B项错误;当观察到红色刚好消失时,说明Ba(OH)2与CO2完全反应生成BaCO3沉淀,即可停止通CO2,C项正确;步骤Ⅰ发生的是分解反应,BaO、CaO与水发生化合反应,Ba(OH)2与CO2溶于水生成的H2CO3发生的是复分解反应,D项正确。
解题思路 碳酸钡样品(含碳酸钙杂质)经过高温灼烧,分解生成BaO、CaO,溶于80℃的热水中,生成Ba(OH)2的饱和溶液,由于Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低,趁热过滤得到Ba(OH)2溶液(含少量氢氧化钙杂质),冷却结晶后重新溶于水得到Ba(OH)2溶液,最后通入CO2,通过酚酞作指示剂确定反应进行的程度,从而得到碳酸钡。
12.硫酸锰可用于饲料营养强化剂和媒染剂。其生产原材料软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质,生产工艺如下图:
已知:
(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如下图。
(2)完全沉淀离子的pH:Fe3+为3.5,Fe2+为9.5,Mn2+为10.8,Mg2+为11.6。
下列判断正确的是 ( )
A.试剂A应该选择H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+
B.在蒸发结晶时,温度应该略高于60℃
C.操作Ⅰ包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,洗涤时可用稀硫酸作洗液
D.试剂A应该选择氨水,目的是调节溶液的pH
答案 B A项,试剂A应起到调节pH的作用,使铁离子水解生成沉淀而除去,因二氧化锰具有强氧化性,无需加入过氧化氢,故A错误;B项,温度高于60℃,晶体溶解度减小,利于蒸发结晶,故B正确;C项,操作Ⅰ用于分离硫酸锰和硫酸镁,包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,因硫酸锰晶体易溶于水,不能用稀硫酸洗涤,故C错误;D项,试剂A不能是氨水,否则会引入NH4+杂质离子,故D错误。
13.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解为H2O、 CO2和CO,下图为草酸晶体的分解实验并检验其分解产物中有CO,下列有关说法正确的 ( )
A.A装置不能用于实验室分解NaHCO3固体
B.装置D的物质可为无水CuSO4
C.B、C、F装置盛装的溶液均可为澄清石灰水
D.若F中溶液变浑浊,则证明分解产物中有CO
答案 A A装置加热分解NaHCO3固体时试管应略向下倾斜,A项正确;无水CuSO4常用于检验水蒸气,而不用来吸收水蒸气,气体通过溶液时会引入水蒸气,故装置D是干燥CO,应盛装碱石灰或CaCl2固体,B项错误;B装置是除去混合气体中的CO2和草酸蒸气,应选择NaOH溶液,C装置可装Ca(OH)2检验CO2是否完全除尽,C项错误;F中溶液变浑浊,只能证明有CO2气体,若证明CO存在应看到装置E中黑色粉末变红色,C中澄清石灰水不浑浊,才能证明分解产物中有CO,D项错误。
14.现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料,如图是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁α-Fe2O3)的生产流程示意图。下列说法错误的是 ( )
硫铁矿烧渣滤液A
液B
A.步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是SiO2
B.步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+
C.步骤Ⅲ中可选用稀硝酸调节溶液的pH
D.从滤液C中回收的主要物质可作氮肥
答案 C A项,SiO2不与酸反应,步骤Ⅰ过滤后所得滤渣为SiO2,故A正确;B项,滤液A中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+,故B正确;C项,稀硝酸具有氧化性,可将Fe2+氧化,所以调节溶液的pH不能用稀硝酸,故C错误;D项,滤液为铵盐溶液,可回收得到氮肥,故D正确。
审题方法 在硫铁矿烧渣中加入酸,SiO2不与酸反应,过滤后所得滤渣为SiO2,滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+,可加入氨水调节溶液pH至5~6.5,过滤后在滤液中加入碳酸氢铵可生成FeCO3,经高温煅烧可得Fe2O3,滤液C中溶质主要为铵盐,可回收得到氮肥。
三、非选择题(共48分)
15.(10分)甲醛(HCHO),无色气体,易溶于水,有特殊的刺激性气味,对人眼、鼻等有刺激作用。40%甲醛溶液沸点为96℃,易挥发。甲醛在碱性溶液中具有极强的还原性。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物成分,进行如下研究:
(1)在如图装置中进行实验,向a中加入0.5mol·L-1CuSO4溶液50mL和5mol·L-1NaOH溶液100mL,振荡,再加入40%的甲醛溶液40mL,缓慢加热a,在65℃时回流20分钟后冷却至室温。反应过程中观察到有棕色固体生成,最后变成红色,并有气体产生。
①仪器b的名称是 。
②仪器c的作用为 。
③能说明甲醛具有还原性的实验现象是 。
(2)查阅资料发现气体产物是副反应产生的。为确认气体产物中含H2不含CO,将装置A和如下图所示的装置连接后进行实验。
①依次连接的合理顺序为:A→B→ → → → →G。
②装置B的作用是 。
③确认气体产物中含H2而不含CO的现象是 。
(3)已知:。证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价的实验方案为:取少量a中反应后的清液, ,则说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价。
(4)为研究红色固体产物的组成,进行如下实验(以下每步均充分反应);
已知:ⅰ.Cu2O[Cu(NH3)4]+(无色)
[Cu(NH3)4]2+(蓝色)
ⅱ.2Cu+8NH3·H2O+O22[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O通过上述实验,可以得出红色固体产物主要是 。
答案 (1)①恒压分液漏斗 ②冷凝回流 ③A中出现红色物质
(2)①E F D C
②吸收甲醛蒸气,防止其干扰后续实验
③F中氧化铜由黑变红,D中无水硫酸铜变蓝,C中澄清石灰水不变浑浊
(3)滴入过量浓盐酸,未见气泡产生
(4)Cu2O与Cu
解析
(1)①仪器b为恒压分液漏斗;②仪器c为球形冷凝管,主要作用是冷凝回流反应物;③能说明甲醛具有还原性的实验现象是和新制氢氧化铜加热反应生成氧化亚铜红色沉淀,A中出现红色物质(或A中出现棕色物质)。
(2)①为确认气体产物中含H2不含CO,装置A连接装置B除去甲醛,防止干扰后续实验验证,利用装置E除去水蒸气,通过与装置F中的氧化铜加热反应,利用装置D中无水硫酸铜检验是否生成水蒸气,装置C中澄清石灰水检验是否生成二氧化碳,从而验证气体中是否含一氧化碳,通过装置G收集剩余气体,依次连接的合理顺序为ABEFDCG。②装置B的作用是吸收甲醛蒸气,防止其干扰后续实验。③F中氧化铜颜色由黑变红,D中无水硫酸铜变蓝,说明生成了水蒸气,原气体中含有氢气;C中澄清石灰水不变浑浊,说明没有生成二氧化碳,说明气体产物中不含CO。
(3)甲醛被氧化为甲酸,甲酸被氧化为碳酸,若碱溶液中甲醛被氧化生成碳酸盐,加入浓盐酸会生成二氧化碳气体,设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价的方法为:取少量a中反应后的清液,滴入过量的浓盐酸,未见气泡产生,说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价。
(4)红色固体与浓氨水混合,得到无色溶液,在空气中变化为蓝色,说明含有Cu2O;剩余固体中加入浓氨水并摇动锥形瓶得深蓝色溶液是铜、氧气和一水合氨溶液反应生成深蓝色配离子,说明含有Cu,因此红色固体产物主要是Cu2O和Cu。
16.(14分)Ba(NO3)2常用于军事上生产绿色信号弹、曳光弹等。某生产BaCO3的化工厂生产排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,该厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体(不含结晶水)],部分工艺流程如下:
已知:pH=3.2时,可使Fe3+沉淀完全;
请回答下列问题:
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌、过滤、洗涤。试用离子方程式说明提纯原理: 。
(2)酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为 。
(3)该厂结合本厂实际,化合物X最好选用 。
A.BaCl2 B.Ba(OH)2 C.Ba(NO3)2 D.BaCO3
(4)滤渣1和滤渣2洗涤产生的废液不能直接排入环境,原因是 。
(5)①反应Ⅰ需调节溶液pH范围在4~5,目的是 。
②验证该步骤中沉淀已完全的实验操作是 。
(6)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度:准确称取w克晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量其质量为m克,则该晶体的纯度为 。{提示:M[Ba(NO3)2]=261g/mol,M(BaSO4)=233g/mol}
答案 (1)BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
(3)D
(4)废液中含有的重金属离子Ba2+会污染环境
(5)①中和溶液中过量的H+,促进溶液中Fe3+水解形成Fe(OH)3沉淀
②取上层清液于试管中,往其中滴入几滴KSCN溶液,若不变血红色,则证明沉淀已完全
(6)261m233w×100%
解析 (1)饱和Na2CO3溶液中c(CO32-)较高,容易实现沉淀的转化BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)。(2)Ba(FeO2)2中钡元素为+2价,铁元素为+3价,不发生氧化还原反应,故可得化学方程式:Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O。(3)加入X的作用是调节溶液pH至4~5,A、C不能消耗H+,B较难控制pH,故选用BaCO3。(4)滤渣1和滤渣2洗涤产生的废液中含有的重金属离子Ba2+会污染环境,不能直接排出。(5)调节溶液pH范围在4~5,可促进溶液中Fe3+水解形成Fe(OH)3沉淀;②验证该步骤中沉淀是否完全,则检验溶液中是否存在铁离子。(6)结合方程式Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3与质量守恒定律,可得Ba(NO3)2的纯度为261m233gwg×100%=261m233w×100%。
解题思路 钡泥主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,加入硝酸,在容器中充分溶解,可生成硫酸钡沉淀,过滤后滤液中含有铁离子、钡离子等,且溶液呈酸性,可加入碳酸钡,调节溶液pH=4~5,使铁离子水解生成Fe(OH)3沉淀,过滤后废渣为Fe(OH)3,滤液中含有硝酸、硝酸钡等,加入氢氧化钡中和得到硝酸钡溶液,经蒸发、浓缩、过滤可得到硝酸钡晶体。
17.(10分)某校学习小组的同学拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、Fe3P等)制备FeSO4·7H2O,并探究FeSO4·7H2O高温分解的产物。
Ⅰ.制备实验步骤如下:
①称取一定量的废铁屑,用热的碳酸钠溶液浸泡,再用蒸馏水洗涤。
②将处理后的废铁屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/L的硫酸,连接好装置(如图)后水浴加热至反应完全。
③依据现象停止加热,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸。
④将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤。
回答下列问题
(1)步骤①称量5.6g废铁屑时,若砝码与物品的位置放反了,则称得的废铁屑的质量会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)步骤②中需控制硫酸的用量,使铁粉过量,其目的是 。
(3)装置C的作用是 。
(4)步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是 。
A.稀硝酸 B.无水乙醇 C.苯
(5)测定产品的纯度:
称取mg产品,放入锥形瓶中,用经煮沸过且冷却的蒸馏水和稀硫酸溶解,然后用cmol/L的KMnO4标准溶液滴定,消耗VmLKMnO4标准溶液。
滴定过程中发生反应的离子方程式为 ;产品的纯度为 (列出计算表达式即可)。
Ⅱ.探究FeSO4·7H2O高温分解的产物的实验装置及步骤如下,请完成相关填空:
操作步骤
实验现象
解释原因
组装好仪器,先充入氮气,再加热管式炉至700℃一段时间
试管E中的白色固体变蓝
分解得到的产物中含水蒸气
气体产物经过试管B时
品红溶液褪色
(6)
气体产物经过试管C时
试管C中出现白色沉淀
(7)C中反应的化学方程式为
将瓷舟中反应后的固体溶于足量稀硫酸,再滴入几滴KSCN溶液
(8)
(9)
答案 (1)减小
(2)保证溶液中不含Fe3+
(3)除去H2S、PH3等物质
(4)B
(5)MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O 1.39cVm×100%(或cV×10-3×5×278m)×100%
(6)分解得到的产物中含SO2
(7)BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(或BaCl2+SO3+H2OBaSO4↓+2HCl
(8)溶液变红
(9)产物中含有SO2,S元素的化合价降低,则Fe元素的化合价会升高,溶于足量稀硫酸后,溶液含有Fe3+
解析 (1)依据托盘天平原理可知称得的废铁屑的质量会减小。(2)使铁粉过量, 保证溶液中不含Fe3+。(3)铁屑中还含有少量FeS、Fe3P等,与稀硫酸反应产生H2S、PH3等污染性气体。(4)稀硝酸能氧化亚铁离子;无水乙醇能带走产物表面水分,实现快速干燥;苯与水不互溶,不适合作洗涤剂。(5)滴定过程中发生反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O;计算可得产品的纯度为cV×10-3×5×278m×100%=1.39cVm×100%。(6)气体产物经过试管B时,分解得到的产物中含SO2,使品红溶液褪色。(7)气体产物经过试管C时,与氯化钡反应出现白色沉淀,C中反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(或BaCl2+SO3+H2OBaSO4↓+2HCl。
18.(14分)用氟硅酸(H2SiF6)制备冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如图所示:
(1)氟硅酸(H2SiF6)酸性强于硫酸,通常由四氟化硅经水吸收制得,其化学方程式为 。
(2)反应②为脱硅工艺,滤渣②是 。
(3)向NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液发生反应③的离子方程式为 ;NaF溶液呈碱性,在加入Al2(SO4)3溶液前,需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右,否则可能产生副产物 。
(4)干燥前,检验冰晶石是否洗涤干净的实验方法是 。
(5)从母液中可循环利用的物质是 。
(6)碳酸化法也是工业制取冰晶石的一种方法:在偏铝酸钠及氟化钠溶液中,通入足量二氧化碳即可,请写出该反应的化学方程式: 。
答案 (1)3SiF4+3H2O2H2SiF6+H2SiO3↓;
(2)SiO2
(3)3Na++Al3++6F-Na3AlF6↓ Al(OH)3
(4)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀盐酸酸化,再滴加适量氯化钡溶液,若不产生白色沉淀证明已洗涤干净,反之,则未洗涤干净
(5)Na2SO4
(6)6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2ONa3AlF6↓+4NaHCO3
解析 (1)依据题意可书写方程式3SiF4+3H2O2H2SiF6+H2SiO3↓;(2)氢氧化钠和氟硅酸钠反应生成二氧化硅、氟化钠以及水;(3)依据题意可书写离子方程式3Na++Al3++6F-Na3AlF6↓;溶液pH较高时铝离子会生成Al(OH)3沉淀;(4)反应物含硫酸根,过滤后SO42-会少量的附着在固体表面,故题目实质为检验SO42-,具体方法是取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀盐酸酸化,再滴入适量氯化钡溶液,若不产生白色沉淀证明已洗涤干净,反之,则未洗涤干净;(5)反应②引入的Na+与反应③引入的SO42-存在于母液中,Na2SO4可循环利用;(6)根据题干信息可写出反应为6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2ONa3AlF6↓+4NaHCO3。
总结归纳 检验沉淀是否洗涤干净的本质仍为离子检验,但要在实际情景中进行分析,需找出过滤后残留在固体表面较易检验的杂质离子(常为SO42-,Cl-等)。
专题十九 物质的检验、分离与提纯
【5年高考】
考点一 物质检验与鉴别
1.(2020天津,6,3分)检验下列物质所选用的试剂正确的是 ( )
待检验物质
所用试剂
A.
海水中的碘元素
淀粉溶液
B.
SO2气体
澄清石灰水
C.
溶液中的Cu2+
氨水
D.
溶液中的NH4+
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
答案 C
2.(2020浙江7月选考,11,2分)下列有关实验说法不正确的是 ( )
A.萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出
B.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色
C.乙醇、苯等有机溶剂易被引燃,使用时须远离明火,用毕立即塞紧瓶塞
D.可用AgNO3溶液和稀HNO3区分NaCl、NaNO2和NaNO3
答案 A
3.(2020课标Ⅱ,8,6分)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 ( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
答案 B
4.(2019浙江4月选考,9,2分)下列说法不正确的是 ( )
A.蒸馏时可通过加碎瓷片防暴沸
B.可用精密pH试纸区分pH=5.1和pH=5.6的两种NH4Cl溶液
C.用加水后再分液的方法可将苯和四氯化碳分离
D.根据燃烧产生的气味,可区分棉纤维和蛋白质纤维
答案 C
5.(2019上海选考,12,2分)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是 ( )
A.硝酸钡,稀硫酸 B.稀盐酸,氯化钡
C.稀硫酸,氯化钡 D.稀硝酸,氯化钡
答案 B
6.(2020浙江1月选考,25,2分)某固体混合物X,含有Al2(SO4)3、FeCl3、Na2CO3和CuSO4中的几种,进行如下实验:
①X与水作用有气泡冒出,得到有色沉淀Y和弱碱性溶液Z;
②沉淀Y与NaOH溶液作用,无变化。
下列说法不正确的是 ( )
A.混合物X中必定含有Na2CO3,不含Al2(SO4)3
B.溶液Z中溶质主要是钠盐,且必含NaHCO3
C.灼烧沉淀Y,可以得到黑色物质
D.往溶液Z中加入Cu粉,若不溶解,说明X中不含FeCl3
答案 D
7.(2018课标Ⅲ,26,节选)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③
④ ,有刺激性气体产生
⑤静置, 溶液
⑥
答案 (1)③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊
⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2 ⑥产生白色沉淀
考点二 物质的分离与提纯
8.(2020课标Ⅰ,9,6分)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是 ( )
气体(杂质)
方法
A.
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B.
Cl2(HCl)
通过饱和的食盐水
C.
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D.
NO(NO2)
通过氢氧化钠溶液
答案 A
9.(2020浙江1月选考,14,2分)下列说法不正确的是 ( )
A.强酸、强碱、重金属盐等可使蛋白质变性
B.用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)能鉴别甲酸、乙醇、乙醛
C.乙酸乙酯中混有的乙酸,可加入足量的饱和Na2CO3溶液,经分液除去
D.向苯和苯酚的混合液中加入浓溴水,充分反应后过滤,可除去苯中少量的苯酚
答案 D
10.(2018课标Ⅰ,9,6分)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是 ( )
答案 D
11.(2017课标Ⅰ,8,6分)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是 ( )
A.蒸馏 B.升华 C.干馏 D.萃取
答案 B
12.(2016北京理综,7,6分)下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是 ( )
A.冷水浸泡
B.加热煎制
C.箅渣取液
D.灌装保存
答案 C
13.(2019课标Ⅲ,10,6分)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是 ( )
A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B.水中的NO3-、SO42-、Cl-通过阴离子树脂后被除去
C.通过净化处理后,水的导电性降低
D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-H2O
答案 A
14.(2019课标Ⅰ,27,15分)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是 。
(2)步骤②需要加热的目的是 ,温度保持80~95℃,采用的合适加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为 (填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是 。分批加入H2O2,同时为了 ,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有 ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。
答案 (1)碱煮水洗
(2)加快反应 热水浴 C
(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质 防止Fe3+水解
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
15.(2019天津理综,9,18分)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
环己烯粗产品 饱和食盐水 操作2
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为 ,现象为 。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为
,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因为 (填序号)。
a.浓硫酸易使原料炭化并产生SO2
b.FeCl3·6H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念
c.同等条件下,用FeCl3·6H2O比浓硫酸的平衡转化率高
②仪器B的作用为 。
(3)操作2用到的玻璃仪器是 。
(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石, ,弃去前馏分,收集83℃的馏分。
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向ag环己烯样品中加入定量制得的bmolBr2,与环己烯充分反应后,剩余的Br2与足量KI作用生成I2,用cmol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,终点时消耗Na2S2O3标准溶液VmL(以上数据均已扣除干扰因素)。
测定过程中,发生的反应如下:
①Br2+
②Br2+2KII2+2KBr
③I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6
(5)滴定所用指示剂为 。样品中环己烯的质量分数为 (用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是 (填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化
答案 (1)FeCl3溶液 溶液显紫色
(2)①+H2O a、b
②减少环己醇蒸出
(3)分液漏斗、烧杯
(4)通冷凝水,加热
(5)淀粉溶液 (b-cV2000)×82a
(6)b、c
[教师专用题组]
【5年高考】
考点一 物质的检验与鉴别
1.(2020课标Ⅱ,8,6分)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 ( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
答案 B ①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则该混合物中不含CaCO3;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,说明该混合物中含有K+;③向溶液中加碱,产生白色沉淀,则发生反应Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,综上所述,该白色固体混合物的组成为KCl、MgSO4。
2.(2020天津,6,3分)检验下列物质所选用的试剂正确的是 ( )
待检验物质
所用试剂
A.
海水中的碘元素
淀粉溶液
B.
SO2气体
澄清石灰水
C.
溶液中的Cu2+
氨水
D.
溶液中的NH4+
NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
答案 C 海水中的碘元素以离子形式存在,淀粉溶液只能检验碘单质,A项不正确;CO2也能使澄清石灰水变浑浊,B项不正确;将氨水加入溶液中,先产生蓝色沉淀,氨水过量时,沉淀溶解,形成配离子,C项正确;检验NH4+时应加入强碱溶液,将NH4+转化为NH3,再用湿润的红色石蕊试纸来检验NH3,现象是试纸变蓝,D项不正确。
3.(2020浙江7月选考,25,2分)黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是 ( )
A.X中含KI,可能含有CuCl2
B.X中含有漂白粉和FeSO4
C.X中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3
D.用H2SO4酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCl2
答案 C ①Fe2(SO4)3为淡黄色固体,CuCl2为棕黄色晶体,其余为白色固体,故黄色固体X中至少含有Fe2(SO4)3和CuCl2中的一种。②X与足量的水作用,得到深棕色固体Y和无色溶液Z,而KI能够与Fe3+、Cu2+发生氧化还原反应生成I2,又知水足量,所以I2不可能在固体Y中,得到的碘水为黄褐色,与无色溶液Z不符,据此得出X中没有KI,深棕色固体Y中一定有Fe(OH)3;因为Y为混合物,则Y中还有沉淀Cu(OH)2,X中一定存在CuCl2,由于FeSO4能够被氧化为Fe3+,同样能够生成Fe(OH)3沉淀,所以FeSO4、Fe2(SO4)3至少有一种。③Z溶液为碱性,漂白粉溶于水显碱性,FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2溶于水都显酸性,所以X中一定有漂白粉。X中一定有CuCl2,一定没有KI,Y中含有Fe(OH)3,A项错误,C项正确;根据上述分析,FeSO4和Fe2(SO4)3至少有一种,不一定有FeSO4,B项错误;硫酸酸化溶液Z后若有Cl2生成,可证明发生反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,只能说明X中含有漂白粉,不能说明X中含有CuCl2,D项错误。
4.(2020江苏单科,13,4分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 ( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
B
室温下,向0.1mol·L-1HCl溶液中加入少量镁粉,产生大量气泡,测得溶液温度上升
镁与盐酸反应放热
C
室温下,向浓度均为0.1mol·L-1的BaCl2和CaCl2混合溶液中加入Na2CO3溶液,出现白色沉淀
白色沉淀是BaCO3
D
向0.1mol·L-1H2O2溶液中滴加0.01mol·L-1KMnO4溶液,溶液褪色
H2O2具有氧化性
答案 B A项,若淀粉部分水解,加入碘水后溶液也会变蓝,错误;B 项,金属与酸的反应是放热反应,镁粉与盐酸反应生成氢气,溶液温度上升,正确;C 项,向浓度均为0.1mol·L-1的BaCl2和CaCl2混合液中加入Na2CO3溶液,产生CaCO3和BaCO3两种白色沉淀,错误;D项,H2O2与KMnO4反应,KMnO4溶液褪色生成Mn2+,故KMnO4作氧化剂,H2O2作还原剂,证明H2O2具有还原性,错误。
5.(2019课标Ⅱ,10,6分)下列实验现象与实验操作不相匹配的是 ( )
实验操作
实验现象
A.
向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B.
将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C.
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D.
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
答案 A 本题涉及的考点有乙烯的化学性质、镁单质及其化合物的性质、硫及其化合物的性质、铁及其化合物的性质与检验,考查了对元素及其化合物基础知识的复述、再现、辨认并能融会贯通的能力,能从微观层面认识物质的性质和变化,并用来解决宏观的实际问题,主要体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
A项,乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化,生成CO2,所以实验现象为溶液紫色逐渐褪去,静置后溶液不分层,错误;B项,发生反应的化学方程式为2Mg+CO2C+2MgO,集气瓶中产生浓烟(MgO)并有黑色颗粒(C)产生,正确;C项,发生反应的离子方程式为S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O,有刺激性气味气体(SO2)产生,溶液变浑浊(生成S),正确;D项,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+,加入过量铁粉,Fe3+完全反应,黄色逐渐消失,滴加KSCN溶液不变色,正确。
6.(2019浙江4月选考,25,2分)白色固体混合物A,含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种,常温常压下进行如下实验。
下列推断不正确的是 ( )
A.无色溶液B的pH≥7
B.白色固体F的主要成分是H2SiO3
C.混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D.在无色溶液B中加HNO3酸化,无沉淀;再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成,说明混合物A中有KCl
答案 C 固体C中加过量HNO3,有白色固体F,说明F不溶于HNO3,F的主要成分应为H2SiO3(还有H4SiO4、SiO2),说明A中一定含Na2SiO3,且含有能和Na2SiO3生成沉淀的物质(否则A中加足量水时Na2SiO3会全部进入B中导致无H2SiO3生成),在所给物质中只有CuSO4能与Na2SiO3反应生成CuSiO3沉淀,结合C中加过量HNO3有蓝色溶液E生成,说明A中一定有CuSO4。另外,C中加过量HNO3有无色气体D生成,说明C中有碳酸盐沉淀,可能是CaCO3或CuCO3或两者都有,则A中一定至少含有CaCO3和Na2CO3中的一种。因A中加水得无色溶液B,说明A溶于水时,Cu2+完全沉淀进入C中,若A中的Na2SiO3及可能存在的Na2CO3与CuSO4恰好完全反应,则得到的无色溶液B的pH=7,若A中的Na2SiO3及可能存在的Na2CO3过量,则得到的无色溶液B的pH>7。在无色溶液B中加HNO3酸化,无沉淀,说明无过量的Na2SiO3,且可将可能过量的CO32-转化为CO2除去,再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成,说明混合物A中一定有KCl,综上所述可推知A、B、D正确,C错误。
7.(2018天津理综,4,6分)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 ( )
实验
现象
结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液变浑浊
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中
滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)
②再加足量盐酸
①产生白色沉淀
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
答案 B 本题考查Fe2+、SO42-的检验,Ksp的应用等。A项,说明原溶液中有Fe2+,但不能确定是否有Fe3+,不正确;B项,说明H2CO3制出了C6H5OH,正确;C项,S2-与Cu2+直接反应生成CuS黑色沉淀,不能说明Ksp(CuS)
8.(2018浙江4月选考,10,2分)下列操作或试剂的选择不合理的是 ( )
A.可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘单质
B.可用灼烧法除去氧化铜中混有的铜粉
C.可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠
D.可用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸
答案 A 碘易升华,不可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘单质,故A不合理。
9.(2018浙江4月选考,25,2分)某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、SO42-、Cl-、CO32-和HCO3-离子中的若干种,取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):
①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B;
②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是 ( )
A.溶液A中一定存在H+、SO42-和Cl-
B.溶液A中不存在Mg2+、CO32-和HCO3-,不能确定Na+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2CO3
D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可以用NaOH溶液判断
答案 B 根据①中得到不溶于酸的白色沉淀可知原溶液中一定有SO42-,根据①中得到绿色滤液B,说明反应后溶液显酸性,原溶液中一定有H+,则原溶液中无CO32-和HCO3-;根据②有不溶于HNO3的白色沉淀生成,可知原溶液中含有Cl-;根据信息,Fe2+、Cu2+都有可能存在,不能确定Na+、Mg2+是否存在。综上所述可推知选项A、C正确,B不正确。在A中加入足量NaOH溶液,根据生成沉淀的颜色及沉淀在空气中放置时的颜色变化,可确定A中存在的是Fe2+、Cu2+中的一种或两种,D正确。
解题导引 向原溶液A中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色滤液B,说明沉淀只含BaSO4,加碱时Fe2+、Cu2+不沉淀,说明原溶液呈强酸性,继而推出A中一定不含CO32-和HCO3-。
10.(2017天津理综,4,6分)以下实验设计能达到实验目的的是 ( )
实验目的
实验设计
A.
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B.
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C.
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D.
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
答案 D NaHCO3固体受热易分解,A不正确;Al与稀盐酸反应生成AlCl3和H2,蒸发AlCl3溶液最终得到Al(OH)3固体,B不正确;重结晶法提纯苯甲酸是将粗品溶于少量热水中,然后趁热过滤,冷却结晶,C不正确;2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2KI+Cl22KCl+I2,用CCl4萃取后,CCl4层显橙色的原溶液为NaBr溶液,CCl4层显紫色的原溶液为KI溶液,D正确。
11.(2017北京理综,12,6分)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是 ( )
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
答案 D ③中的CO2可能是空气中的氧气与木炭反应的产物。
疑难突破 ③中红热木炭并未与浓硝酸直接接触,只有HNO3挥发后,与木炭接触才能发生反应。
12.(2015天津理综,2,6分)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 ( )
A.在溶液中加KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2
答案 B A项,在溶液中加KSCN可检验Fe3+的存在,但不能证明原溶液中无Fe2+;B项,无水CuSO4遇水蒸气生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体,常用无水CuSO4证明水分的存在;C项,灼烧白色粉末,火焰呈黄色,只能证明原粉末中有Na+,不能证明原粉末中无K+;D项,能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2。
13.(2015福建理综,8,6分)下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是 ( )
实验目的
实验操作
A
称取2.0gNaOH固体
先在托盘上各放1张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,左盘上添加NaOH固体
B
配制FeCl3溶液
将FeCl3固体溶于适量蒸馏水
C
检验溶液中是否含NH4+
取少量试液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D
验证铁的吸氧腐蚀
将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
答案 C 称量NaOH固体时,应将其放在小烧杯中,故A错误;配制FeCl3溶液时,为防止Fe3+水解应用浓盐酸溶解FeCl3,故B错误;验证铁的吸氧腐蚀,应将铁钉放在中性或弱酸性环境中,故D错误。
14.(2015浙江理综,8,6分)下列说法正确的是 ( )
A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可
B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
C.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO42-或SO32-
D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
答案 B 氯水有漂白性,无法用pH试纸测其pH,A项不正确;B项正确;若溶液中有Ag+,也可产生同样的现象,C项不正确;提纯混有少量KNO3的NaCl应该用蒸发结晶法,提纯混有少量NaCl的KNO3才能采用D项中所述方法,D项不正确。
15.(2015山东理综,11,5分)下列由实验现象得出的结论正确的是 ( )
操作及现象
结论
A
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)<
Ksp(AgI)
B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色
Br-还原性强于Cl-
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结
NH4Cl固体可以升华
答案 C 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,说明AgI比AgCl更难溶,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A错误。B中由实验现象不能确定溶液中是否含有Fe2+,若先加入KSCN溶液无现象,再滴入氯水后溶液呈红色,才能说明原溶液中一定含有Fe2+。C中实验现象说明有Br2生成,溶液中发生了反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,从而说明了Br-的还原性强于Cl-,C正确。加热NH4Cl固体时,NH4Cl固体发生分解反应:NH4ClNH3↑+HCl↑,试管底部固体消失;试管口温度较低,NH3和HCl发生化合反应:NH3+HClNH4Cl,故试管口有晶体凝结,D错误。
16.(2015安徽理综,12,6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是 ( )
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
答案 D NH4Cl溶液中存在平衡:NH4++H2ONH3·H2O+H+,镁条与H+反应生成H2,同时平衡正向移动,溶液由弱酸性逐渐变为弱碱性,NH3·H2O浓度变大,分解产生NH3,A、B、C项均合理;pH=8.6的NaHCO3溶液中存在HCO3-CO32-+H+,Mg与H+仍可反应产生H2,D项不合理。
17.(2014大纲全国,8,6分)下列叙述错误··的是 ( )
A.SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
B.制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸
C.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率
D.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI
答案 B SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色都是因为发生了氧化还原反应,原理相同,A正确;热的NaOH溶液会使乙酸乙酯发生水解,不能用于收集产物,B错误;饱和食盐水与电石反应相对于纯水与电石反应平缓一些,C正确;AgNO3溶液遇Cl-得到白色沉淀AgCl,遇I-得到黄色沉淀AgI,D正确。
18.(2014重庆理综,2,6分)下列实验可实现鉴别目的的是( )
A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2
B.用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2
C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
答案 C A项,KOH溶液分别与SO3(g)和SO2反应,生成K2SO4和K2SO3,在颜色、状态等方面无明显区别,A项错误;B项,Br2(g)和NO2均能使湿润碘化钾淀粉试纸变蓝,B项错误;C项,CO2通入NaAlO2溶液中可生成Al(OH)3白色沉淀,CO2与CH3COONa溶液不反应,无明显现象,C项正确;D项,BaCl2溶液与AgNO3溶液生成AgCl白色沉淀,与K2SO4溶液生成BaSO4白色沉淀,不能鉴别,D项错误。
19.(2013江苏单科,13,4分)下列依据相关实验得出的结论正确的是 ( )
A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
C.将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+
答案 D 碳酸氢盐溶液、亚硫酸盐溶液等都可与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体,A项错误;NaOH溶液进行焰色反应,火焰也呈黄色,但NaOH溶液为碱溶液,B项错误;SO2通入溴水中,溴水颜色也可褪去,C项错误;Fe2+被氯水氧化成Fe3+,Fe(SCN)3溶液显红色,D项正确。
易错警示 B项错在“盐”字,该溶液也可能为NaOH溶液。
规律总结 向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能含有CO32-或HCO3-或SO32-或HSO3-。
20.(2013福建理综,10,6分)下列有关实验的做法不正确···的是 ( )
A.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出
B.用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体
C.配制0.1000mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
D.检验NH4+时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体
答案 D D项,检验NH4+时,应加入NaOH溶液,微热,然后用湿润的红色石蕊试纸检验。
21.(2012课标,7,6分)下列叙述中正确的是 ( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
答案 A 液溴有毒且易挥发,应加水密封保存,A项正确;O3、NO2等也能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色,B项错误;CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I2,C项错误;加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明溶液中可能含有SO42-、SO32-或Ag+,D项错误。
22.(2011天津理综,3,6分)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是 ( )
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42-
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
答案 B CO32-、SO32-、Ag+等也能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀,因此,不能确定原溶液中是否有SO42-,故A项错误;Na+焰色反应的黄色能掩盖K+焰色反应的紫色,因此,不能确定溶液中是否存在K+,故C项错误;NH3在溶液中的溶解度很大,因此,向原溶液中滴加稀NaOH溶液,即使溶液中有NH4+也不会逸出NH3,故D项错误。
错因分析 易错选D,忽略了NH3在水中的溶解性及NH3从溶液中逸出的条件——加热。
23.(2011安徽,10,6分)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 ( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
AgI沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
答案 D A项,FeFe3+Fe2+;B项,AgI比AgCl更难溶,故无白色沉淀出现;C项,Al与稀HNO3反应生成气体,在常温下Al在浓HNO3中发生钝化。
24.(2011重庆,11,6分)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑它们间的相互反应)的试剂组是 ( )
A.盐酸、硫酸 B.盐酸、氢氧化钠溶液
C.氨水、硫酸 D.氨水、氢氧化钠溶液
答案 D A项,取四种溶液,分别滴入盐酸,生成白色沉淀的为AgNO3,有气体产生的为K2SO3,再分别取剩下的两种溶液,分别滴入硫酸,生成白色沉淀的为BaCl2,无明显现象的为Mg(NO3)2,故A项不符合题意。B项,分别取四种溶液,分别滴入盐酸,生成白色沉淀的为AgNO3,有气体产生的为K2SO3,再分别取剩下的两种溶液,分别滴入NaOH溶液,有白色沉淀生成的为Mg(NO3)2,无明显现象的为BaCl2,故B项不符合题意。C项,分别取四种溶液,分别滴入氨水,生成白色沉淀的是AgNO3和Mg(NO3)2,再向生成白色沉淀的两种溶液中继续滴入氨水,沉淀溶解的是AgNO3,沉淀不溶解的是Mg(NO3)2;再分别取剩下的两种溶液,分别滴入硫酸,生成白色沉淀的是BaCl2,有气体产生的为K2SO3,故C项与题意不符。D项,滴入氨水与C项分析相同,可检验出AgNO3和Mg(NO3)2,剩下的两种溶液用NaOH溶液不能区分,故D项与题意相符,为正确答案。
考点二 物质的分离与提纯
1.(2020课标Ⅰ,9,6分)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是 ( )
气体(杂质)
方法
A.
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B.
Cl2(HCl)
通过饱和的食盐水
C.
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D.
NO(NO2)
通过氢氧化钠溶液
答案 A A项,二氧化硫也有较强的还原性,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能实现除杂目的;B项,饱和的食盐水可以除去氯气中的氯化氢气体,同时可以降低氯气的溶解度,可达到除杂的目的;C项,杂质氧气会与灼热的铜丝反应,生成氧化铜固体,而氮气不会与铜反应,能达到除杂的目的;D项,混合气体通过氢氧化钠溶液,NO不与氢氧化钠溶液反应,而NO2会与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,能达到除杂的目的。
2.(2020山东,8,2分)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:
Fe3+、Al3+酸化浓盐酸↓萃取、分液↓Al3+乙醚↓反萃取水↓蒸馏↓乙醚Fe3+
已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是 ( )
A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D.蒸馏时选用直形冷凝管
答案 A A项,萃取振荡时,分液漏斗应倒置振荡摇匀,故下口朝上,错误;B项,根据“下流上倒”原理,分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出,正确;C项,结合信息,配离子在乙醚中生成缔合物,且乙醚密度比水小,故上层为黄色,下层为无色时说明已达到分离目的,正确;D项,液体混合物进行分离提纯时,可利用其沸点相差较大进行分离,蒸馏时选用直形冷凝管,正确。
3.(2020山东,11,4分)(双选)下列操作不能达到实验目的的是 ( )
目的
操作
A
除去苯中少量的苯酚
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液
B
证明酸性:碳酸>苯酚
将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
C
除去碱式滴定管胶管内的气泡
将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球将气泡排出
D
配制用于检验醛基的氢氧化铜悬浊液
向试管中加入2mL10%NaOH溶液,再滴加数滴2%CuSO4溶液,振荡
答案 BC A项,苯酚与NaOH反应生成易溶于水的苯酚钠,而苯不溶于水,可分液除去,能达到实验目的;B项,盐酸易挥发,产生的CO2中混有HCl,HCl也可与苯酚钠反应,不能达到实验目的;C项,碱式滴定管排气泡时,应将胶管向上弯曲使尖嘴斜向上,挤压玻璃球,使溶液从尖嘴部流出,同时气泡被带出滴定管,若尖嘴垂直向下,不能达到实验目的;D项,能达到实验目的。
4.(2019课标Ⅲ,12,6分)下列实验不能达到目的的是 ( )
选项
目的
实验
A.
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B.
加快氧气的生成速率
在过氧化氢溶液中加入少量MnO2
C.
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D.
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
答案 A 本题涉及常见物质的制备方法及除杂知识,通过物质制备的原理,考查了化学实验与探究能力;依据探究目的设计实验,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。
A项,Cl2+2Na2CO3+H2O2NaHCO3+NaCl+NaClO,故将Cl2通入Na2CO3溶液中不能制备较高浓度的HClO溶液,错误;B项,MnO2作催化剂可以加快H2O2的分解速率,正确;C项,乙酸和Na2CO3溶液可以反应,乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较低,溶液分层,正确;D项,根据强酸制弱酸原理可知D项正确。
5.(2019北京理综,10,6分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 ( )
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
答案 B 用Fe粉除去FeCl2溶液中的Fe3+时,发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+,该反应为氧化还原反应,A项不符合题意;除去Cl2中的HCl杂质一般用饱和食盐水,用水除会损失部分Cl2,同时Cl2与H2O的反应是氧化还原反应,C项不符合题意;NO2和H2O反应生成HNO3和NO,属于氧化还原反应,D项不符合题意。
易错易混 除杂问题往往会被“理想化”,即加适量试剂就能全部除去杂质,但实际很难做到这一点。B项中除杂试剂稀盐酸是用来除去过量的NaOH的。
6.(2016课标Ⅱ,13,6分)下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
实验目的
实验操作
A.
制备Fe(OH)3胶体
将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
B.
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C.
除去Cu粉中混有的CuO
加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥
D.
比较水与乙醇中氢的活泼性
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
答案 D 制备Fe(OH)3胶体时,应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,A项不能达到实验目的;将MgCl2溶液加热蒸干将得到Mg(OH)2,欲得到无水MgCl2,应在氯化氢气流中加热蒸干,B项不能达到实验目的;向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3,Cu也会与HNO3发生反应,C项不能达到实验目的。
7.(2014大纲全国,10,6分,★☆☆)下列除杂方案错误··的是 ( )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A.
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B.
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C.
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D.
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
——
灼烧
答案 B A项,先用NaOH溶液除去CO2,再用浓H2SO4干燥,A正确。NaOH溶液会与NH4Cl溶液反应,B错误。C项,饱和食盐水可除去HCl,再用浓H2SO4干燥,C正确。NaHCO3(s)灼烧后剩余固体为Na2CO3,D正确。
8.(2015广东理综,9,4分)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是 ( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
1-己醇的沸点比己烷的沸点高
1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离
B
原电池可将化学能转化为电能
原电池需外接电源才能工作
C
乙二酸可与KMnO4溶液发生反应
乙二酸具有酸性
D
Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键
NaCl固体可导电
答案 A A项,1-己醇的沸点比己烷的沸点高,沸点相差较大且互溶的两种液体可用蒸馏法分离,叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确且存在因果关系;B项,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ错误,原电池工作时不需要外接电源;C项,叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确,但二者不存在因果关系;D项,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ错误,NaCl固体不导电。
9.(2013大纲全国,10,6分)下列操作不能达到目的的是( )
选项
目的
操作
A
配制100mL1.0mol·L-1CuSO4溶液
将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中
B
除去KNO3中少量NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
C
在溶液中将MnO4-完全转化为Mn2+
向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色消失
D
确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3
取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊
答案 A 25gCuSO4·5H2O的物质的量为25g250g·mol-1=0.1mol,溶于100mL水后溶液的体积大于100mL,所得溶液中CuSO4的物质的量浓度小于1.0mol·L-1,A项错误;KNO3的溶解度受温度的影响变化大,NaCl的溶解度受温度的影响变化小,采取冷却热的饱和溶液的方法可使KNO3结晶析出从而与NaCl分离,B项正确;2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O,C项正确;Ca2++CO32-CaCO3↓,D项正确。
10.(2013北京理综,12,6分)用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是 ( )
乙烯的制备
试剂X
试剂Y
A
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
KMnO4酸性溶液
B
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
Br2的CCl4溶液
C
C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃
NaOH溶液
KMnO4酸性溶液
D
C2H5OH与浓硫酸加热至170℃
NaOH溶液
Br2的CCl4溶液
答案 B CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O,由于乙醇具有挥发性,且能与KMnO4酸性溶液反应,但不与Br2的CCl4溶液反应,故A项中需除杂,B项中不需除杂;CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,由于浓H2SO4具有脱水性和强氧化性,反应产物中会含有CO2、SO2杂质,SO2具有还原性,能使KMnO4酸性溶液褪色,同时生成的SO2携带水也能和Br2发生反应,使Br2的CCl4溶液褪色,所以,C、D选项中必须除杂。
11.(2018浙江4月选考,28,4分)某学习小组欲从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4]固体,完成了如下实验:
已知:[Cu(NH3)4]2++4H+Cu2++4NH4+
请回答:
(1)步骤①中,试剂X应采用 。
(2)甲、乙两同学取相同量的溶液Y分别进行蒸馏,收集到的馏出液体积相近,经检测,甲同学的馏出液中乙醇的含量明显偏低,可能的原因是 。
(3)设计实验方案验证硫酸铜铵固体中的NH4+ 。
答案 (4分)(1)H2SO4(1分)
(2)加热温度偏高,馏出速度太快;冷却效果不好,造成乙醇损失(1分)
(3)取少量硫酸铜铵固体于试管中,加水溶解,再滴加足量的NaOH浓溶液,振荡、加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到试纸变蓝,表明该固体中存在NH4+(2分)
解析 (1)为了不引入杂质,将[Cu(NH3)4]SO4转化为CuSO4、(NH4)2SO4,试剂X应为硫酸。(2)溶液Y中含CuSO4、(NH4)2SO4、乙醇和水,CuSO4、(NH4)2SO4难挥发,乙醇比水的沸点低,利用沸点的差异,加热蒸馏可将乙醇和少量水蒸出,得到粗乙醇,但若加热温度偏高,馏出速度太快导致乙醇挥发或冷却效果不好,使乙醇进入残留液中,均会使馏出液中乙醇的含量偏低。(3)可用NaOH溶液和红色石蕊试纸检验固体中的NH4+。
审题方法 (1)明确实验目的“从含[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵固体”;(2)认真分析实验流程图。
【3年模拟】
时间:35分钟 分值:45分
一、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2020青岛实验高中高三3月月考,4)下列实验装置选择不合理的是 ( )
装置
目的
从新制Cu(OH)2悬浊液中分离出Cu(OH)2固体
分离汽油和水的混合物
蒸发NaCl溶液得NaCl晶体
溶解CuSO4
选项
A
B
C
D
答案 C
2.(2021届德州高三期中,3)下列说法正确的是 ( )
A.Na、Fe、Al都能导电,它们的氧化物都能与酸反应,与碱不反应
B.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在,都不是酸性氧化物
C.某溶液中加KSCN溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
D.某无色溶液中加入氢氧化钠溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中一定有NH4+
答案 D
3.(2020潍坊二模,3)用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子,包括粗盐溶解、加沉淀剂、过滤、调节pH、蒸发结晶等步骤。下列说法错误的是 ( )
A.沉淀剂的添加顺序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
B.向滤液中滴加盐酸,调节pH至滤液呈中性
C.蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将滤液蒸干
D.溶解、过滤、蒸发结晶等过程都使用玻璃棒搅拌溶液
答案 D
4.(2020山东等级考模拟,8)下列操作能达到相应实验目的的是 ( )
实验目的
操作
A
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加FeCl3溶液
B
测定84消毒液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上
C
除去苯中混有的少量苯酚
向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,分液
D
实验室制备乙酸乙酯
向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热
答案 A
5.(2021届章丘四中高三第一次检测,6)下列物质中杂质(括号内为杂质)的检验试剂、除杂试剂和除杂方法都正确的是( )
物质及其杂质
检验试剂
除杂试剂
除杂方法
A
HCl(Cl2)
湿润的淀粉KI试纸
饱和食盐水
洗气
B
C2H5OH(H2O)
无水硫酸铜粉末
生石灰
蒸馏
C
CO2(SO2)
品红溶液
饱和碳酸钠溶液
洗气
D
NH4Cl(I2)
淀粉溶液
无
加热
答案 B
6.(2021届德州一中高三10月月考,11)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解。
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为 ( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
答案 C
7.(2020潍坊三模,6)下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
实验目的
实验操作
A.除去苏打中混有的少量小苏打
将固体溶解,加入足量澄清石灰水后过滤、结晶
B.除去乙酸乙酯中的乙酸
加入氢氧化钠溶液,充分反应后,静置、分液
C.除去铜粉中混有的氧化铜
加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥
D.加快锌与稀硫酸反应制氢气的速率
往溶液中滴加几滴硫酸铜溶液
答案 D
8.(2021届济钢高级中学高三10月月考,8)某无色气体中可能含有CO、CO2、H2O(g)和H2中的一种或几种。依次进行如下处理(假定每步处理都反应完全):①通过碱石灰时,气体体积变小;②通过灼热的氧化铜时,黑色固体变为红色;③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色晶体;④通过澄清石灰水时,溶液变浑浊。由此可以确定原无色气体中 ( )
A.一定含有CO2、H2O(g),至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O(g)、CO,至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2,至少含有H2O(g)、H2中的一种
D.一定含有CO、H2,至少含有H2O(g)、CO2中的一种
答案 D
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)
9.(2020山东等级考模拟二,9)实验室利用反应
合成洋茉莉醛的流程如下。下列说法错误的是 ( )
A.水洗的目的是除去KOH
B.试剂X应选用有机溶剂
C.加入Na2CO3溶液的目的是除去酸
D.进行蒸馏操作时可选用球形冷凝管
答案 D
10.(2021届新泰中学高三第二次月考,15)下列有关实验的说法正确的是 ( )
A.除去铁粉中混有的少量铝粉,可加入过量的氢氧化钠溶液,完全反应后过滤
B.光照氯水有气泡冒出,该气体主要为Cl2
C.将淀粉与KCl混合液装于半透膜内,浸泡在盛蒸馏水的烧杯中,5min后取烧杯中液体,加碘水变蓝色,证明半透膜破损
D.Na2CO3溶液和盐酸可以通过相互滴加的方法来鉴别,NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液也可以通过相互滴加的方法来鉴别
答案 AC
11.(2021届山东章丘四中高三开学考试,11)某化学兴趣小组从含有 KI、KNO3 等成分的工业废水中回收 I2(碘从 45℃左右开始升华,77℃升华完毕)和 KNO3,其流程如下:
下列说法正确的是 ( )
A.步骤 1 中无机相应从分液漏斗下口放出,有机相从上口倒出
B.步骤 2 使用的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、球形冷凝管、锥形瓶
C.步骤 3 可以在装置中完成
D.步骤 4 中,将溶液蒸发至只剩少量水时,用余热将晶体蒸干
答案 AC
12.(2021届商河一中阶段测试,20)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,某科研小组设计如下工艺流程回收铜并制取胆矾(流程中RH为萃取剂),下列说法正确的是 ( )
A.反应Ⅰ的离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2NH4+Cu(NH3)42++2H2O
B.操作②用到的主要仪器为蒸馏烧瓶
C.操作④以石墨为电极电解硫酸铜溶液:阳极产物为O2和H2SO4
D.操作⑤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、热水洗涤、干燥
答案 AC
三、非选择题(本题包括1小题,共13分)
13.(2021届日照一中高三11月调研,18)(13分)无水四氯化锡(SnCl4)可用于制作FTO导电玻璃,FTO导电玻璃广泛用于液晶显示屏、光催化、薄膜太阳能电池基底等,可用如图装置制备四氯化锡。
有关信息如下表:
化学式
Sn
SnCl2
SnCl4
熔点/℃
232
246
-33
沸点/℃
2260
652
114
其他性质
银白色固体金属
无色晶体,Sn(Ⅱ)易被 Fe3+、I2等氧化为 Sn(Ⅳ)
无色液体,易水解
(1)仪器A的名称为 ,A中发生反应的化学方程式为 。
(2)Cl2和Sn反应的产物可能有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入SnCl2,除了通入过量氯气外,应控制温度在 范围内(填标号)。
a.114~232℃ b.232~652℃ c.652~2260℃
(3)为了确认丁中有SnCl2生成,可选用以下 检验。(填标号)
a.稀盐酸
b.酸性高锰酸钾溶液
c.滴有KSCN溶液的FeCl3溶液
(4)实验所得SnCl4因溶解了Cl2而略显黄色,提纯SnCl4的方法是 (填序号)。
a.用NaOH溶液洗涤再蒸馏 b.升华
c.蒸馏 d.过滤
(5)碘氧化法滴定分析产品中Sn(Ⅱ)的含量。准确称取11.9g 产品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,淀粉溶液作指示剂,用0.1mol·L-1碘标准溶液滴定,滴入最后一滴标准液,出现 现象时达到滴定终点,此时消耗碘标准溶液50mL,则产品中Sn(Ⅱ)的质量分数为 。
答案 (1)蒸馏烧瓶 2KMnO4+16HCl(浓)5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O (2)b (3)c (4)c (5)溶液变蓝,且30s内颜色不变 5%
[教师专用题组]
【3年模拟】
时间:40分钟 分值:78分
一、选择题(每小题2分,共16分)
1.《本草纲目》记载:“烧酒,其法用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”。这里用到的实验方法可以用于分离 ( )
A.丁醇与乙醚 B.碘化钾与碘
C.硝酸钾与氯化钠 D.氯化铵与硫酸钠
答案 A 根据“烧酒,其法用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”可知,白酒烧制的操作方法为蒸馏。丁醇和乙醚是互溶的液体,二者沸点不同,需要通过蒸馏分离,A正确;碘化钾与碘在四氯化碳中的溶解度不同,需要通过萃取分液分离,B错误;硝酸钾与氯化钠都易溶于水,二者需要通过重结晶法分离,C错误;氯化铵与硫酸钠的稳定性不同,可通过加热的方法分离,D错误。
2.下列实验中,所选装置或实验设计合理的是 ( )
A.用图①所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质
B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置
C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液
D.用图④所示装置可除去CO2中含有的少量HCl
答案 A 碳酸钠能溶于水而碳酸钙难溶,过滤可实现固液分离,A项正确;乙醇与溴水互溶,B项错误;蒸馏分离乙醇和水需用蒸馏烧瓶与温度计,C项错误;应使用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中含有的少量HCl,D项错误。
3.下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
A.用分液漏斗分离出苯酚与溴水反应的产物
B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净干燥的Cl2
答案 C 苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚难溶于水,但易溶于有机溶剂,所以反应生成的三溴苯酚与过量的溴都溶于有机溶剂,无法分离,A项错误;NO能迅速与O2反应生成NO2,应用排水法收集,B项错误;Fe3+易水解生成Fe(OH)3,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,可防止氯化铁水解,C项正确;将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水能除去HCl气体,但同时会引入水蒸气,D项错误。
易错提醒 气体通过溶液后(浓硫酸除外)会引入水蒸气,故通常在气体分离除杂操作的最后一步用干燥剂吸收混有的水蒸气。
4.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。
下列分析正确的是 ( )
A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
答案 C 操作Ⅰ应是溶解,A项错误;操作Ⅱ应是加热浓缩,冷却结晶,使KNO3晶体析出,B项错误;C项正确;操作Ⅰ~Ⅲ只过滤一次,D项错误。
5.下列实验操作能达到实验目的的是 ( )
选项
实验目的
实验操作
A
除去Cu中少量的CuO
加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤及干燥
B
用废蚀刻液(含FeCl2、FeCl3、CuCl2、HCl)制备FeCl2溶液
废蚀刻液中加入过量铁粉、充分搅拌、过滤
C
检验碳与浓硫酸反应的气态产物中含SO2和CO2
将产生的气体依次通过澄清石灰水和品红溶液
D
分离用苯萃取溴水后的水层和有机层
先放出水层,然后换一个烧杯再放出有机层
答案 B 稀硝酸与Cu和CuO都能反应,A项错误;向废蚀刻液中加入过量铁粉,能够与FeCl3、CuCl2、HCl反应,均生成FeCl2,将生成的铜和过量的铁粉过滤除去,可以得到FeCl2溶液,B项正确;澄清石灰水也能吸收二氧化硫,因此需要先检验二氧化硫,后检验二氧化碳,C项错误;分离用苯萃取溴水后的水层和有机层,应该先放出水层,然后将有机层从上口倒出,D项错误。
6.练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程:
下列说法错误的是 ( )
A.气体Ⅰ中主要含有的气体有N2、NO、CO
B.X在反应中作氧化剂,可通入过量的空气
C.处理含NH4+废水时,发生离子方程式是NH4++NO2-N2↑+2H2O
D.捕获剂所捕获的气体主要是CO
答案 B 工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,因Ca(OH)2过量,则固体Ⅰ主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,气体Ⅰ是不能被石灰乳吸收的N2、NO、CO,A正确;由分析可知,气体Ⅰ是N2、NO、CO,气体Ⅰ中加入X,用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,B错误;NaNO2与含有NH4+的废水反应生成无污染气体,应生成N2,发生氧化还原反应,离子方程式为NH4++NO2-N2↑+2H2O,C正确;气体Ⅱ含有CO、N2,经捕获剂所捕获的气体主要是CO,D正确。
7.下列实验操作、现象、解释或结论都正确的是 ( )
操作
现象
解释或结论
A
铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加 KSCN溶液
溶液出现血红色
铝热剂中一定含有Fe2O3
B
用洁净的玻璃棒蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
溶液中一定有Na+
C
充分浸透了 Na2SiO3 饱和溶液的小木条,沥干后放在酒精灯外焰加热
小木条不燃烧
Na2SiO3 可用作木材防火剂
D
将海带剪碎并灼烧,加蒸馏水浸泡,再加入几滴淀粉溶液,观察溶液颜色的变化
溶液颜色变蓝
海带中含有碘元素
答案 C 滴加 KSCN溶液,溶液出现血红色证明溶液中含Fe3+,但不一定原固体中含有Fe2O3,也可能含有Fe3O4,A项错误;焰色反应用铂丝或洁净无锈的铁丝蘸取溶液,玻璃棒中的Na+会干扰实验,B项错误;Na2SiO3性质稳定,其水溶液涂在木材表面可作木材防火剂,C项正确;海带灼烧后碘元素以I-形式存在,不能使淀粉变蓝,D项错误。
易错提醒 碘单质(I2)能使淀粉变蓝,切忌记为碘能使淀粉变蓝,因为碘元素还有I-、IO3-等存在形式,均不能使淀粉变蓝。
8.采用下列装置欲验证CaSO4与炭粉受热发生氧化还原反应,且还原产物是SO2。下列有关说法中不正确的是 ( )
A.装置乙欲验证气体中的还原产物,故试管中盛有CaSO4溶液
B.装置丙和装置丁的作用是除去SO2和其他杂质气体
C.装置戊中黑色粉末变红,己中出现浑浊,说明氧化产物有CO
D.实验结束时,应该先关闭止水夹,再迅速熄灭装置甲中的酒精灯
答案 A CaSO4与炭粉受热发生氧化还原反应,且还原产物是SO2,硫元素化合价降低,则碳元素化合价升高,故氧化产物为二氧化碳或一氧化碳。装置乙欲验证气体中的还原产物SO2,需要在试管中盛放品红溶液,A项错误。
二、选择题(每题4分,共24分)
9.实验室用有机含碘(主要以I2和IO3-的形式存在)废水制备单质碘的实验流程如图:
已知:碘的熔点为113℃,但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是 ( )
A.操作①和③中的有机相从分液漏斗下端放出
B.操作②中发生反应的离子方程式为2IO3-+5SO32-+2H+I2+5SO42-+H2O
C.操作④中用到的玻璃仪器仅有温度计、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶
D.操作⑤可用如图所示的水浴装置进行
答案 C A项,操作①和③均为萃取、分液,四氯化碳的密度比水的大,溶解碘单质的有机相从分液漏斗下端放出,故A正确;B项,操作②加入Na2SO3溶液,SO32-还原IO3-生成I2,自身被氧化生成SO42-,反应的离子方程式为2IO3-+5SO32-+2H+I2+5SO42-+H2O,故B正确;C项,操作④是将四氯化碳与碘单质分离,应采取蒸馏法,还需要蒸馏烧瓶,故C错误;D项,固体碘可以不经过熔化直接升华,操作⑤可以利用水浴装置进行,故D正确。
10.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO42-、SO32-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+,为了确定该溶液的组成,某同学取100mL上述溶液X,进行了如下实验,下列说法不正确的是 ( )
A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO42-
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.向溶液A加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成白色沉淀
答案 C 白色沉淀A部分溶于酸,沉淀A可能是BaCO3或BaSO3,所以气体A可能是CO2或SO2,A项正确;X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,且白色沉淀A与足量盐酸反应后有剩余,沉淀中一定有BaSO4,故溶液中一定有SO42-,B项正确;X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,而Fe(OH)3为红褐色,故一定不含Fe3+,但可能含有Mg2+、Na+,C项错误;经过以上分析后不确定Cl-是否存在,因此需要加入硝酸酸化的AgNO3溶液检验,可能会有白色沉淀AgCl生成,D项正确。
11.实验室有一份混有少量碳酸钙杂质的碳酸钡样品。分离并提纯碳酸钡的实验步骤如下[如图为Ba(OH)2和Ca(OH)2的溶解度曲线]:
下列有关说法错误的是 ( )
A.步骤Ⅰ所需主要仪器是酒精喷灯、铁坩埚、泥三角、玻璃棒等
B.步骤Ⅱ中过滤时的温度对实验无明显影响
C.步骤Ⅲ中,当观察到红色刚好消失时,即可停止通CO2
D.上述过程中涉及分解、化合、复分解反应
答案 B 灼烧所需仪器为酒精喷灯、坩埚、泥三角,结合碳酸钙、碳酸钡在高温下能与二氧化硅反应,选用铁坩埚,A项正确;操作Ⅱ之前为Ba(OH)2饱和溶液,OH-浓度较高,依据溶解平衡,此时Ca(OH)2为沉淀,故过滤的目的是分离Ba(OH)2和Ca(OH)2,Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,则应趁热过滤,B项错误;当观察到红色刚好消失时,说明Ba(OH)2与CO2完全反应生成BaCO3沉淀,即可停止通CO2,C项正确;步骤Ⅰ发生的是分解反应,BaO、CaO与水发生化合反应,Ba(OH)2与CO2溶于水生成的H2CO3发生的是复分解反应,D项正确。
解题思路 碳酸钡样品(含碳酸钙杂质)经过高温灼烧,分解生成BaO、CaO,溶于80℃的热水中,生成Ba(OH)2的饱和溶液,由于Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低,趁热过滤得到Ba(OH)2溶液(含少量氢氧化钙杂质),冷却结晶后重新溶于水得到Ba(OH)2溶液,最后通入CO2,通过酚酞作指示剂确定反应进行的程度,从而得到碳酸钡。
12.硫酸锰可用于饲料营养强化剂和媒染剂。其生产原材料软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质,生产工艺如下图:
已知:
(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如下图。
(2)完全沉淀离子的pH:Fe3+为3.5,Fe2+为9.5,Mn2+为10.8,Mg2+为11.6。
下列判断正确的是 ( )
A.试剂A应该选择H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+
B.在蒸发结晶时,温度应该略高于60℃
C.操作Ⅰ包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,洗涤时可用稀硫酸作洗液
D.试剂A应该选择氨水,目的是调节溶液的pH
答案 B A项,试剂A应起到调节pH的作用,使铁离子水解生成沉淀而除去,因二氧化锰具有强氧化性,无需加入过氧化氢,故A错误;B项,温度高于60℃,晶体溶解度减小,利于蒸发结晶,故B正确;C项,操作Ⅰ用于分离硫酸锰和硫酸镁,包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,因硫酸锰晶体易溶于水,不能用稀硫酸洗涤,故C错误;D项,试剂A不能是氨水,否则会引入NH4+杂质离子,故D错误。
13.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解为H2O、 CO2和CO,下图为草酸晶体的分解实验并检验其分解产物中有CO,下列有关说法正确的 ( )
A.A装置不能用于实验室分解NaHCO3固体
B.装置D的物质可为无水CuSO4
C.B、C、F装置盛装的溶液均可为澄清石灰水
D.若F中溶液变浑浊,则证明分解产物中有CO
答案 A A装置加热分解NaHCO3固体时试管应略向下倾斜,A项正确;无水CuSO4常用于检验水蒸气,而不用来吸收水蒸气,气体通过溶液时会引入水蒸气,故装置D是干燥CO,应盛装碱石灰或CaCl2固体,B项错误;B装置是除去混合气体中的CO2和草酸蒸气,应选择NaOH溶液,C装置可装Ca(OH)2检验CO2是否完全除尽,C项错误;F中溶液变浑浊,只能证明有CO2气体,若证明CO存在应看到装置E中黑色粉末变红色,C中澄清石灰水不浑浊,才能证明分解产物中有CO,D项错误。
14.现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料,如图是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁α-Fe2O3)的生产流程示意图。下列说法错误的是 ( )
硫铁矿烧渣滤液A
液B
A.步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是SiO2
B.步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+
C.步骤Ⅲ中可选用稀硝酸调节溶液的pH
D.从滤液C中回收的主要物质可作氮肥
答案 C A项,SiO2不与酸反应,步骤Ⅰ过滤后所得滤渣为SiO2,故A正确;B项,滤液A中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+,故B正确;C项,稀硝酸具有氧化性,可将Fe2+氧化,所以调节溶液的pH不能用稀硝酸,故C错误;D项,滤液为铵盐溶液,可回收得到氮肥,故D正确。
审题方法 在硫铁矿烧渣中加入酸,SiO2不与酸反应,过滤后所得滤渣为SiO2,滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+,可加入氨水调节溶液pH至5~6.5,过滤后在滤液中加入碳酸氢铵可生成FeCO3,经高温煅烧可得Fe2O3,滤液C中溶质主要为铵盐,可回收得到氮肥。
三、非选择题(共48分)
15.(10分)甲醛(HCHO),无色气体,易溶于水,有特殊的刺激性气味,对人眼、鼻等有刺激作用。40%甲醛溶液沸点为96℃,易挥发。甲醛在碱性溶液中具有极强的还原性。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物成分,进行如下研究:
(1)在如图装置中进行实验,向a中加入0.5mol·L-1CuSO4溶液50mL和5mol·L-1NaOH溶液100mL,振荡,再加入40%的甲醛溶液40mL,缓慢加热a,在65℃时回流20分钟后冷却至室温。反应过程中观察到有棕色固体生成,最后变成红色,并有气体产生。
①仪器b的名称是 。
②仪器c的作用为 。
③能说明甲醛具有还原性的实验现象是 。
(2)查阅资料发现气体产物是副反应产生的。为确认气体产物中含H2不含CO,将装置A和如下图所示的装置连接后进行实验。
①依次连接的合理顺序为:A→B→ → → → →G。
②装置B的作用是 。
③确认气体产物中含H2而不含CO的现象是 。
(3)已知:。证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价的实验方案为:取少量a中反应后的清液, ,则说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价。
(4)为研究红色固体产物的组成,进行如下实验(以下每步均充分反应);
已知:ⅰ.Cu2O[Cu(NH3)4]+(无色)
[Cu(NH3)4]2+(蓝色)
ⅱ.2Cu+8NH3·H2O+O22[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O通过上述实验,可以得出红色固体产物主要是 。
答案 (1)①恒压分液漏斗 ②冷凝回流 ③A中出现红色物质
(2)①E F D C
②吸收甲醛蒸气,防止其干扰后续实验
③F中氧化铜由黑变红,D中无水硫酸铜变蓝,C中澄清石灰水不变浑浊
(3)滴入过量浓盐酸,未见气泡产生
(4)Cu2O与Cu
解析
(1)①仪器b为恒压分液漏斗;②仪器c为球形冷凝管,主要作用是冷凝回流反应物;③能说明甲醛具有还原性的实验现象是和新制氢氧化铜加热反应生成氧化亚铜红色沉淀,A中出现红色物质(或A中出现棕色物质)。
(2)①为确认气体产物中含H2不含CO,装置A连接装置B除去甲醛,防止干扰后续实验验证,利用装置E除去水蒸气,通过与装置F中的氧化铜加热反应,利用装置D中无水硫酸铜检验是否生成水蒸气,装置C中澄清石灰水检验是否生成二氧化碳,从而验证气体中是否含一氧化碳,通过装置G收集剩余气体,依次连接的合理顺序为ABEFDCG。②装置B的作用是吸收甲醛蒸气,防止其干扰后续实验。③F中氧化铜颜色由黑变红,D中无水硫酸铜变蓝,说明生成了水蒸气,原气体中含有氢气;C中澄清石灰水不变浑浊,说明没有生成二氧化碳,说明气体产物中不含CO。
(3)甲醛被氧化为甲酸,甲酸被氧化为碳酸,若碱溶液中甲醛被氧化生成碳酸盐,加入浓盐酸会生成二氧化碳气体,设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价的方法为:取少量a中反应后的清液,滴入过量的浓盐酸,未见气泡产生,说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价。
(4)红色固体与浓氨水混合,得到无色溶液,在空气中变化为蓝色,说明含有Cu2O;剩余固体中加入浓氨水并摇动锥形瓶得深蓝色溶液是铜、氧气和一水合氨溶液反应生成深蓝色配离子,说明含有Cu,因此红色固体产物主要是Cu2O和Cu。
16.(14分)Ba(NO3)2常用于军事上生产绿色信号弹、曳光弹等。某生产BaCO3的化工厂生产排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,该厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体(不含结晶水)],部分工艺流程如下:
已知:pH=3.2时,可使Fe3+沉淀完全;
请回答下列问题:
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌、过滤、洗涤。试用离子方程式说明提纯原理: 。
(2)酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为 。
(3)该厂结合本厂实际,化合物X最好选用 。
A.BaCl2 B.Ba(OH)2 C.Ba(NO3)2 D.BaCO3
(4)滤渣1和滤渣2洗涤产生的废液不能直接排入环境,原因是 。
(5)①反应Ⅰ需调节溶液pH范围在4~5,目的是 。
②验证该步骤中沉淀已完全的实验操作是 。
(6)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度:准确称取w克晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量其质量为m克,则该晶体的纯度为 。{提示:M[Ba(NO3)2]=261g/mol,M(BaSO4)=233g/mol}
答案 (1)BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O
(3)D
(4)废液中含有的重金属离子Ba2+会污染环境
(5)①中和溶液中过量的H+,促进溶液中Fe3+水解形成Fe(OH)3沉淀
②取上层清液于试管中,往其中滴入几滴KSCN溶液,若不变血红色,则证明沉淀已完全
(6)261m233w×100%
解析 (1)饱和Na2CO3溶液中c(CO32-)较高,容易实现沉淀的转化BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)。(2)Ba(FeO2)2中钡元素为+2价,铁元素为+3价,不发生氧化还原反应,故可得化学方程式:Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O。(3)加入X的作用是调节溶液pH至4~5,A、C不能消耗H+,B较难控制pH,故选用BaCO3。(4)滤渣1和滤渣2洗涤产生的废液中含有的重金属离子Ba2+会污染环境,不能直接排出。(5)调节溶液pH范围在4~5,可促进溶液中Fe3+水解形成Fe(OH)3沉淀;②验证该步骤中沉淀是否完全,则检验溶液中是否存在铁离子。(6)结合方程式Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3与质量守恒定律,可得Ba(NO3)2的纯度为261m233gwg×100%=261m233w×100%。
解题思路 钡泥主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,加入硝酸,在容器中充分溶解,可生成硫酸钡沉淀,过滤后滤液中含有铁离子、钡离子等,且溶液呈酸性,可加入碳酸钡,调节溶液pH=4~5,使铁离子水解生成Fe(OH)3沉淀,过滤后废渣为Fe(OH)3,滤液中含有硝酸、硝酸钡等,加入氢氧化钡中和得到硝酸钡溶液,经蒸发、浓缩、过滤可得到硝酸钡晶体。
17.(10分)某校学习小组的同学拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、Fe3P等)制备FeSO4·7H2O,并探究FeSO4·7H2O高温分解的产物。
Ⅰ.制备实验步骤如下:
①称取一定量的废铁屑,用热的碳酸钠溶液浸泡,再用蒸馏水洗涤。
②将处理后的废铁屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/L的硫酸,连接好装置(如图)后水浴加热至反应完全。
③依据现象停止加热,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸。
④将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤。
回答下列问题
(1)步骤①称量5.6g废铁屑时,若砝码与物品的位置放反了,则称得的废铁屑的质量会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)步骤②中需控制硫酸的用量,使铁粉过量,其目的是 。
(3)装置C的作用是 。
(4)步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是 。
A.稀硝酸 B.无水乙醇 C.苯
(5)测定产品的纯度:
称取mg产品,放入锥形瓶中,用经煮沸过且冷却的蒸馏水和稀硫酸溶解,然后用cmol/L的KMnO4标准溶液滴定,消耗VmLKMnO4标准溶液。
滴定过程中发生反应的离子方程式为 ;产品的纯度为 (列出计算表达式即可)。
Ⅱ.探究FeSO4·7H2O高温分解的产物的实验装置及步骤如下,请完成相关填空:
操作步骤
实验现象
解释原因
组装好仪器,先充入氮气,再加热管式炉至700℃一段时间
试管E中的白色固体变蓝
分解得到的产物中含水蒸气
气体产物经过试管B时
品红溶液褪色
(6)
气体产物经过试管C时
试管C中出现白色沉淀
(7)C中反应的化学方程式为
将瓷舟中反应后的固体溶于足量稀硫酸,再滴入几滴KSCN溶液
(8)
(9)
答案 (1)减小
(2)保证溶液中不含Fe3+
(3)除去H2S、PH3等物质
(4)B
(5)MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O 1.39cVm×100%(或cV×10-3×5×278m)×100%
(6)分解得到的产物中含SO2
(7)BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(或BaCl2+SO3+H2OBaSO4↓+2HCl
(8)溶液变红
(9)产物中含有SO2,S元素的化合价降低,则Fe元素的化合价会升高,溶于足量稀硫酸后,溶液含有Fe3+
解析 (1)依据托盘天平原理可知称得的废铁屑的质量会减小。(2)使铁粉过量, 保证溶液中不含Fe3+。(3)铁屑中还含有少量FeS、Fe3P等,与稀硫酸反应产生H2S、PH3等污染性气体。(4)稀硝酸能氧化亚铁离子;无水乙醇能带走产物表面水分,实现快速干燥;苯与水不互溶,不适合作洗涤剂。(5)滴定过程中发生反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O;计算可得产品的纯度为cV×10-3×5×278m×100%=1.39cVm×100%。(6)气体产物经过试管B时,分解得到的产物中含SO2,使品红溶液褪色。(7)气体产物经过试管C时,与氯化钡反应出现白色沉淀,C中反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(或BaCl2+SO3+H2OBaSO4↓+2HCl。
18.(14分)用氟硅酸(H2SiF6)制备冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如图所示:
(1)氟硅酸(H2SiF6)酸性强于硫酸,通常由四氟化硅经水吸收制得,其化学方程式为 。
(2)反应②为脱硅工艺,滤渣②是 。
(3)向NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液发生反应③的离子方程式为 ;NaF溶液呈碱性,在加入Al2(SO4)3溶液前,需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右,否则可能产生副产物 。
(4)干燥前,检验冰晶石是否洗涤干净的实验方法是 。
(5)从母液中可循环利用的物质是 。
(6)碳酸化法也是工业制取冰晶石的一种方法:在偏铝酸钠及氟化钠溶液中,通入足量二氧化碳即可,请写出该反应的化学方程式: 。
答案 (1)3SiF4+3H2O2H2SiF6+H2SiO3↓;
(2)SiO2
(3)3Na++Al3++6F-Na3AlF6↓ Al(OH)3
(4)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀盐酸酸化,再滴加适量氯化钡溶液,若不产生白色沉淀证明已洗涤干净,反之,则未洗涤干净
(5)Na2SO4
(6)6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2ONa3AlF6↓+4NaHCO3
解析 (1)依据题意可书写方程式3SiF4+3H2O2H2SiF6+H2SiO3↓;(2)氢氧化钠和氟硅酸钠反应生成二氧化硅、氟化钠以及水;(3)依据题意可书写离子方程式3Na++Al3++6F-Na3AlF6↓;溶液pH较高时铝离子会生成Al(OH)3沉淀;(4)反应物含硫酸根,过滤后SO42-会少量的附着在固体表面,故题目实质为检验SO42-,具体方法是取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀盐酸酸化,再滴入适量氯化钡溶液,若不产生白色沉淀证明已洗涤干净,反之,则未洗涤干净;(5)反应②引入的Na+与反应③引入的SO42-存在于母液中,Na2SO4可循环利用;(6)根据题干信息可写出反应为6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2ONa3AlF6↓+4NaHCO3。
总结归纳 检验沉淀是否洗涤干净的本质仍为离子检验,但要在实际情景中进行分析,需找出过滤后残留在固体表面较易检验的杂质离子(常为SO42-,Cl-等)。
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